Opis
Pierwsza na polskim rynku książka o technologii rodem z XXI w. – dotycząca pojazdów autonomicznych i systemów transportu autonomicznego. Autorzy – cenieni znawcy tematu, międzynarodowi konsultanci tej nowej technologii, a zarazem wykładowcy Politechniki Warszawskiej, przedstawiają tę nowoczesną tematykę w sposób arcyciekawy, poparty ilustracjami i przykładami. W publikacji znajdują się charakterystyki pojazdów autonomicznych o różnym poziomie autonomizacji – L3-L5, prezentacja systemów PRT, APM czy systemów hybrydowych. Przedstawione są również technologie informatyczne (software i hardware) stosowane w tego typu pojazdach i systemach transportu, sztuczna inteligencja i głębokie maszynowe uczenie, wykorzystywane przy tej okazji, układy sensoryczne czy układy HMI (ang. Human Machine Interface). Znajdą się również niezwykle ważne informacje dotyczące problemów bezpieczeństwa systemów autonomicznych. Książka znajdzie swoich Czytelników wśród słuchaczy studiów I, II i III stopnia oraz studiów podyplomowych na kierunkach związanych z TRANSPORTEM, MECHATRONIKĄ, czy na właśnie powstających na uczelniach technicznych specjalnościach dedykowanych POJAZDOM AUTONOMICZNYM I SYSTEMOM TRANSPORTU AUTONOMICZNEGO. Zainteresuje również inżynierów projektantów aut i systemów autonomicznych, przyszłych użytkowników tych systemów, samorządy i każdego, kogo ciekawią najnowocześniejsze systemy transportu. Spis treściPrzedmowa 9 Wstęp 11 Literatura 16 1. Wybrane systemy transportu autonomicznego. Systemy PRT. Systemy torowe i ich ewolucja 17 1.1. Klasyczne systemy PRT 18 1.2. Problemy symulacji i algorytmy sterowania systemu PRT 22 1.2.1. Realizacja modelu 27 1.2.2. Optymalizacja sieci PRT. Efektywność transportowa 32 1.2.3. Przykładowe wyniki symulacji 33 1.3. Rozwiązanie układu sterowania 38 1.4. Ewolucja systemów PRT 39 1.4.1. Polska propozycja systemu 40 Literatura 43 2. Technologie informatyczne – software dla pojazdów autonomicznych 47 2.1. Problem SLAM 48 2.1.1. Zadania SLAM 48 2.1.2. Własności SLAM w nawigacji 51 2.1.3. Sformułowanie problemu SLAM 52 2.1.4. Filtracja 56 2.1.5. Estymacja i metoda maksimum wiarygodności 59 2.1.6. Lokalizacja 61 2.1.7. Mapowanie 64 2.1.8. Równoczesna lokalizacja i mapowanie 65 2.1.9. Skojarzenie danych i korekta wsteczna 67 2.2. Metoda punktów orientacyjnych i jej narzędzia 72 2.2.1 Filtr Kalmana 72 2.2.2. Nieliniowy model kinematyki pojazdu 75 2.2.3. Rozszerzony ?ltr Kalmana dla obiektów nieliniowych 77 2.2.4. Filtry cząsteczkowe (Partilce Filters – PF SLAM) 81 2.2.5. KF & EKF SLAM (Extendet Kalman Filter) 85 2.2.6. FastSLAM z ?ltrem cząsteczkowym opartym na twierdzeniu Rao-Blackwella 88 2.2.7. Podstawowy algorytm SLAM z grupy landmark map 96 2.3. DP-SLAM 99 2.3.1. Motywacja 99 2.3.2. Algorytm 103 2.4. Mapy w technologii Tomtom RoadDNA Roadside 108 2.4.1. Mapy 3D 108 2.4.2. TomTom DNA Roadmapping 109 2.4.3. Mapa RoadDNA Roadside 110 2.4.4. Zastosowanie 112 2.5. Zastosowanie głębokich konwolucyjnych sieci neuronowych CNN do wykrywania i klasy?kacji obiektów środowiska drogi 114 Literatura 116 3. Sensoryka dla pojazdów autonomicznych 121 3.1. Kamery wideo 123 3.2. Radary 128 3.3. Lidary 133 3.3.1. Lidary obserwujące 136 3.3.2. Lidary skanujące 137 3.4. Czujniki podczerwieni 147 Literatura 148 4. Czynnik ludzki w pojazdach i systemach zautomatyzowanych i autonomicznych 151 4.1. Postrzeganie technologii automatycznych (autonomicznych) pojazdów wśród użytkowników 158 4.2. Poziomy automatyzacji a rola kierowcy 167 4.3. Wpływ wybranych czynników psychospołecznych na funkcjonowanie kierowcy w pojazdach zautomatyzowanych 171 4.3.1. Uwaga, nieuwaga i rozproszenie uwagi 172 4.3.2. Świadomość sytuacyjna 174 4.3.3. Obciążenie psychiczne 178 4.3.4. Zaufanie 180 4.3.5. Samozadowolenie 181 4.3.6. Umiejętności 182 4.4. Badania dotyczące transferu kontroli między kierowcą a pojazdem 184 4.5. Interfejs kierowcy w zautomatyzowanych i autonomicznych pojazdach 192 4.6. Skutki wdrażania technologii zautomatyzowanego i autonomicznego transportu w aspekcie czynnika ludzkiego 200 4.7. Podsumowanie 204 Literatura 205 5. Automotive Internetworking jako element pojazdów autonomicznych i połączonych 215 5.1. De?nicja 215 5.2. Uczestnicy systemu 218 5.3. Rodzaje architektury Automotive Internetworking 219 5.3.1. Architektura vehicle to vehicle 220 5.3.2. Architektura vehicle to infrastructure 225 5.3.3. Architektura vehicle to network 229 5.3.4. Architektury vehicle to pedestrian, vehicle to mobile 232 5.4. Przetwarzanie danych w systemach Automotive Internetworking 235 5.5. Przegląd bezprzewodowych technologii komunikacji 236 5.5.1. NFC 236 5.5.2. Bluetooth 237 5.5.3. Wi-Fi 238 5.5.4. Sieci komórkowe GSM generacji 1G – 4G 241 5.5.5. Sieci komórkowe GSM generacji 5G 243 5.5.6. Technologia ITS-G5 248 5.5.7. RDS 250 5.5.8. Porównanie technologii komunikacji urządzeń 251 5.6. Przegląd technologii pozycjonowania pojazdu 253 5.7. Aplikacje systemu Automotive Internetworking 258 5.7.1. Aplikacje wspomagające nawigację pojazdu 2