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目录车道偏离预警算法概述 (2)1.基于TLC的预警决策算法 (3)2.基于瞬时侧向位移的预警算法 (6)3.基于横向速度的评价算法 (6)4.基于CCP的评价算法 (6)5.基于预测轨迹偏离的预警算法 (7)6.基于EDF的预警算法 (8)7.基于预瞄轨迹偏离TTD的评价算法 (9)8.基于FOD的评价算法 (10)车道偏离预警算法概述车道偏离预警算法也就是车道偏离的危险性评估，是指利用当前车辆的运动状态、前方道路的几何结构等从感知部分获得的信息判断车辆是否存在偏离本车道的危险。
判断是否存在危险通常用预警时间来描述。
一个合适的预警时间，既要保证不会出现频繁的错误报警给驾驶员造成不必要的干扰，又要保证预留给驾驶员恰当的反应时间采取校正措施。
这是因为不同的驾驶员生理和心理素质的不同，人与人之间驾驶风格的不同，因而对车辆偏离危险性的感知特性也不尽相同，即便是同一个驾驶员，其驾驶行为特性也会随着时间空间以及精神状态的不同而改变，所以不同类型驾驶员对预警系统的要求与影响也有区别。
从驾驶经验一般的驾驶员到熟练驾驶的驾驶员，不同驾驶员对车道偏离危险性的认识理解都不同。
如果预警系统是针对新手驾驶员开发，那么熟练驾驶员就会觉得系统发出的预警过于频繁进而感到失去耐心;反之，为熟练驾驶员设计的预警系统，新手驾驶员则会认为系统的预警作用不明显，不能预知危险，因此不能够信任系统，所以在系统开发过程中需要全面考虑驾驶员的驾驶行为特性，最大限度地满足不同风格的驾驶需求。
此外外界环境因素对车道偏离预警算法也有一定的影响。
总的说来合理的预警算法应当包括下面两个基本标准:1、保证能够及时恰当的预警，保证驾驶员有足够多的反应时间。
由于驾驶员对预警信号的感知响应以及驾驶员采取校正操作后汽车本身的响应都有一定的迟滞时间，所以，车道偏离预警系统应该在车辆横跨车道线、发生车道偏离状况之前的特定时间内准确预测出即将发生的危险，并向驾驶员及时的发出预警信号，保证驾驶员有充足的时间采取校正措施，防止致命伤亡事故的产生。
车道偏离预警系统技术简介李南康(一汽海马汽车有限公司，海口，570216)摘 要:本文介绍了汽车安全辅助驾驶系统中的车道偏离预警系统以及功能应用，并简述了国内外一些典型车道偏离预警系统研究的发展现状和趋势。
关键词：安全辅助；车道偏离预警系统；系统应用1 前言安全辅助驾驶系统技术的研究主要集中在车道偏离预警、前方障碍物探测以及驾驶员状态监测等方面。
近20年来，车道偏离预警系统作为安全辅助驾驶研究领域的一个组成部分，已经受到越来越多的关注和重视，很多国家都投入大量的人力、物力和财力进行系统研发。
根据(美国)国家公路交通安全管理局的定义，车辆偏离预警系统(LDWS-Lane Departing Warning System)：是一种通过报警的方式辅助驾驶员避免或减少汽车因车道偏离而发生交通事故的系统。
据AssitWare网站的分析结果认为：23%的汽车驾驶员一个月内至少在转向盘上睡着一次；66%的卡车驾驶员自己在驾驶过程中打瞌睡；28%的卡车驾驶员在一个月内有在转向盘上睡着的经历。
四个驾驶员中就有一个驾驶员经历过车道偏离引起的伤亡事故。
车道偏离预警系统可以避免30-70%的车道偏离交通事故的发生。
因此，车道偏离预警系统的研究及应用对提高道路交通安全，减少交通事故引发的人员伤亡和经济损失意义重大。
2 车道偏离预警系统概况车道偏离预警系统是一种汽车驾驶安全辅助系统,该系统旨在帮助驾驶员避免或者减少车道偏离事故。
它通过传感器获取前方道路信息,结合车辆自身的行驶状态以及预警时间等相关参数,判断汽车是否有偏离当前所处车道的趋势。
如果车辆即将发生偏离,并且在驾驶员没有打转向灯的情况下,则通过视觉、听觉或触觉的方式向驾驶员发出警报。
目前国内外已经开发一系列的车道偏离预警系统技术研究，相关系统介绍如下：2.1 国外车道偏离预警系统研究概况2.1.1 AURORA系统AURORA系统是一种基于计算机视觉的横向位置评价系统，该系统由美国卡内基梅隆大学机器人学院子1997年开发成功。
车道偏离预警原理
车道偏离预警系统是一种用于提醒驾驶员车辆偏离转向的安全辅助装置，目的是帮助驾驶员保持在车道内行驶，避免意外事故的发生。
该系统通过使用摄像头、雷达或红外线等传感器来监测车辆在道路上的位置和动态行驶状况，并判断车辆是否偏离当前车道。
这种预警系统通常通过以下几个步骤来实现车道偏离的预警功能：
1. 感知车辆位置：预警系统会使用传感器来获取车辆在道路上的位置信息。
摄像头可以识别道路标线，并检测车辆相对于标线的偏离程度。
雷达或红外线传感器可以监测车辆与道路边缘之间的距离。
2. 分析车辆行驶状态：通过分析车辆的位置和运动状态，预警系统可以判断车辆是否存在偏离车道的风险。
例如，当车辆与车道标线之间的距离超过设定的阈值时，系统可以判断车辆可能发生车道偏离。
3. 发出预警信号：当系统确认车辆存在车道偏离的风险时，会通过声音、光线或震动等方式向驾驶员发出警告信号，提醒驾驶员注意车辆行驶状态，并采取相应的措施来避免车道偏离。
需要注意的是，车道偏离预警系统并不能代替驾驶员对道路的实时观察和判断能力。
它只是一种辅助装置，提醒驾驶员注意车辆的行驶状态，但最终的安全责任仍然在驾驶员身上。
因此，
驾驶员在驾驶时仍需保持警觉，合理使用预警系统提供的信息，遵守交通规则，确保安全行驶。
2024年车道偏离预警系统市场发展现状概述车道偏离预警系统是一种车辆安全辅助系统，通过使用摄像头或传感器等设备来监测车道，并向驾驶员发出警告信号，以提醒驾驶员注意车道偏离情况。
车道偏离预警系统在市场上得到了广泛应用，并取得了显著的发展。
本文将探讨2024年车道偏离预警系统市场发展现状，并分析其市场前景和挑战。
市场规模随着公路交通的不断发展和车辆保有量的增加，车道偏离事故日益频发，这促使了车道偏离预警系统的市场需求。
根据市场调研分析，预计车道偏离预警系统市场规模将持续扩大。
据报告显示，全球车道偏离预警系统市场在2019年达到了10亿美元，预计到2025年将增长至20亿美元。
市场驱动因素1.政府法规要求：许多国家和地区的政府制定了法规要求安装车道偏离预警系统，以提高道路交通安全水平。
2.驾驶员安全意识增强：随着人们对交通安全的重视和对新技术的接受度提高，驾驶员对车道偏离预警系统的需求逐渐增长。
3.车辆制造商的技术创新：许多车辆制造商将车道偏离预警系统作为标配或选配，提升了市场普及度。
4.汽车保险公司的优惠政策：一些汽车保险公司为安装车辆辅助系统提供优惠政策，鼓励驾驶员安装车道偏离预警系统。
市场挑战1.技术标准和规范缺乏统一：不同厂商的车道偏离预警系统技术标准和规范存在差异，这使得市场的产品选择和兼容性方面存在一定的挑战。
2.维护和升级成本较高：车道偏离预警系统需要定期维护和升级，这对用户来说可能增加额外的成本和时间投入。
3.假警报问题：由于路面条件、天气等因素的干扰，车道偏离预警系统可能会出现误报问题，这给驾驶员带来困扰。
市场竞争格局车道偏离预警系统市场竞争激烈，主要的竞争者包括车辆制造商、汽车零部件供应商和科技公司。
这些公司通过不断的研发和创新来提升其产品竞争力。
一些知名公司已经推出了高度智能化的车道偏离预警系统，具备识别交通标线、辨识驾驶员疲劳等功能。
市场前景车道偏离预警系统市场前景广阔。
随着交通安全意识的提高、技术的进步和政府法规的推动，市场需求将持续增长。
目录车道偏离预警算法概述 (2)1.基于TLC的预警决策算法 (3)2.基于瞬时侧向位移的预警算法 (6)3.基于横向速度的评价算法 (7)4.基于CCP的评价算法 (7)5.基于预测轨迹偏离的预警算法 (8)6.基于EDF的预警算法 (9)7.基于预瞄轨迹偏离TTD的评价算法 (10)8.基于FOD的评价算法 (11)车道偏离预警算法概述车道偏离预警算法也就是车道偏离的危险性评估，是指利用当前车辆的运动状态、前方道路的几何结构等从感知部分获得的信息判断车辆是否存在偏离本车道的危险。
判断是否存在危险通常用预警时间来描述。
一个合适的预警时间，既要保证不会出现频繁的错误报警给驾驶员造成不必要的干扰，又要保证预留给驾驶员恰当的反应时间采取校正措施。
这是因为不同的驾驶员生理和心理素质的不同，人与人之间驾驶风格的不同，因而对车辆偏离危险性的感知特性也不尽相同，即便是同一个驾驶员，其驾驶行为特性也会随着时间空间以及精神状态的不同而改变，所以不同类型驾驶员对预警系统的要求与影响也有区别。
从驾驶经验一般的驾驶员到熟练驾驶的驾驶员，不同驾驶员对车道偏离危险性的认识理解都不同。
如果预警系统是针对新手驾驶员开发，那么熟练驾驶员就会觉得系统发出的预警过于频繁进而感到失去耐心;反之，为熟练驾驶员设计的预警系统，新手驾驶员则会认为系统的预警作用不明显，不能预知危险，因此不能够信任系统，所以在系统开发过程中需要全面考虑驾驶员的驾驶行为特性，最大限度地满足不同风格的驾驶需求。
此外外界环境因素对车道偏离预警算法也有一定的影响。
总的说来合理的预警算法应当包括下面两个基本标准:1、保证能够及时恰当的预警，保证驾驶员有足够多的反应时间。
由于驾驶员对预警信号的感知响应以及驾驶员采取校正操作后汽车本身的响应都有一定的迟滞时间，所以，车道偏离预警系统应该在车辆横跨车道线、发生车道偏离状况之前的特定时间内准确预测出即将发生的危险，并向驾驶员及时的发出预警信号，保证驾驶员有充足的时间采取校正措施，防止致命伤亡事故的产生。
目录车道偏离预警算法概述 (2)1.基于TLC的预警决策算法 (3)2.基于瞬时侧向位移的预警算法 (6)3.基于横向速度的评价算法 (6)4.基于CCP的评价算法 (6)5.基于预测轨迹偏离的预警算法 (7)6.基于EDF的预警算法 (8)7.基于预瞄轨迹偏离TTD的评价算法 (10)8.基于FOD的评价算法 (10)车道偏离预警算法概述车道偏离预警算法也就是车道偏离的危险性评估，是指利用当前车辆的运动状态、前方道路的几何结构等从感知部分获得的信息判断车辆是否存在偏离本车道的危险。
判断是否存在危险通常用预警时间来描述。
一个合适的预警时间，既要保证不会出现频繁的错误报警给驾驶员造成不必要的干扰，又要保证预留给驾驶员恰当的反应时间采取校正措施。
这是因为不同的驾驶员生理和心理素质的不同，人与人之间驾驶风格的不同，因而对车辆偏离危险性的感知特性也不尽相同，即便是同一个驾驶员，其驾驶行为特性也会随着时间空间以及精神状态的不同而改变，所以不同类型驾驶员对预警系统的要求与影响也有区别。
从驾驶经验一般的驾驶员到熟练驾驶的驾驶员，不同驾驶员对车道偏离危险性的认识理解都不同。
如果预警系统是针对新手驾驶员开发，那么熟练驾驶员就会觉得系统发出的预警过于频繁进而感到失去耐心;反之，为熟练驾驶员设计的预警系统，新手驾驶员则会认为系统的预警作用不明显，不能预知危险，因此不能够信任系统，所以在系统开发过程中需要全面考虑驾驶员的驾驶行为特性，最大限度地满足不同风格的驾驶需求。
此外外界环境因素对车道偏离预警算法也有一定的影响。
总的说来合理的预警算法应当包括下面两个基本标准:1、保证能够及时恰当的预警，保证驾驶员有足够多的反应时间。
由于驾驶员对预警信号的感知响应以及驾驶员采取校正操作后汽车本身的响应都有一定的迟滞时间，所以，车道偏离预警系统应该在车辆横跨车道线、发生车道偏离状况之前的特定时间内准确预测出即将发生的危险，并向驾驶员及时的发出预警信号，保证驾驶员有充足的时间采取校正措施，防止致命伤亡事故的产生。
安全辅助驾驶(Safety Driving Assist，简称SDA)是当前国际智能交通系统研究的重要内容，它主要解决交通安全的问题，对于困扰运输领域的交通堵塞及环境污染两个问题也有缓解作用。
基于此，世界上很多国家都在加强车辆安全辅助驾驶技术领域的研究。
关于安全辅助驾驶技术的研究主要集中在车道偏离预警，前方障碍物探测，以及驾驶员状态监测等方面。
近20年来，车道偏离预警系统作为安全辅助驾驶研究领域的一个组成部分，已经受到越来越多的关注，很多国家都投入大量的人力、物力和财力进行系统研发。
车道偏离预警系统研究背景
根据(美国)联邦公路局的估计，美国2002年所有致命的交通事故中44%是跟车道偏离有关的，同时车道偏离也被看成车辆侧翻事故的主要原因。
AssitWare网站的分析结果认为：23%的汽车驾驶员一个月内至少在转向盘上睡着一次；66%的卡车驾驶员自己在驾驶过程中打瞌睡；28%的卡车驾驶员在一个月内有在转向盘上睡着的经历。
四个驾驶员中就有一个驾驶员经历过车道偏离引起的伤亡事故。
根据(美国)国家公路交通安全管理局的定义，车道偏离预警系统是指一种通过报警的方式辅助驾驶员避免或者减少车道偏离事故的系统。
一个车道偏离预警系统不会试图控制车辆以防止可能发生的碰撞事故。
美国国家公路交通安全管理局开展的“采用智能车辆道路系统对策的道路偏离避撞警告项目”研究将车辆偏离预警系统分为“纵向”和“横向”车道偏离警告两个主要功能。
纵向车道偏离警告系统主要用于预防那种由于车速太快或方向失控引起的车道偏离碰撞，横向车道偏离警告系统主要用于预防由于驾驶员注意力不集中以及驾驶员放弃转向操作而引起的车道偏离碰撞。
车道偏离预警系统已经商业化使用的产品都是基于视觉的系统，根据摄像头安装位置不同，可以将系统分为：
侧视系统——摄像头安装在车辆侧面，斜指向车道；
前视系统——摄像头安装在车辆前部，斜指向前方的车道。
无论是侧视系统还是前视系统，都由道路和车辆状态感知、车道偏离评价算法和信号显示界面三个基本模块组成。
系统首先通过状态感知模块感知道路几何特征和车辆的动态参数，然后由车道偏离评价算法对车道偏离的可能性进行评价，必要的时候通过信号显示界面向驾驶员报警。
国外车道偏离预警系统
1.AURORA系统
该系统由美国卡内基梅隆大学机器人学院子1997年开发成功。
该系统由带广角镜头的彩色摄像机、数字转换器和一个便携SunSparc工作站等组成。
该系统通过安装在车辆一侧的视野大约为1.5m-1.6m区域的俯视彩色摄像机检测车辆旁边的车道标识，通过数字转换器采集摄像机的视频输出并在一个便携SunSparc工作站上进行处理，处理速度为60Hz。
2.AutoVue系统
该系统由前DaimlerChrysler公司和美国的Iteris公司联合开发。
该系统主要由一个安装在汽车内风窗玻璃后部的摄像机、两个立体音箱、一个小显示设备和控制单元等组成。
该系统工作原理是通过实时监测本车在当前车道中的位置，计算本车到车道标识线距离，然后与设定的报警距离相比较，判断是否进行预警。
当检测到将要发生车道偏离时，它将发出一种类似于车辆在隆声带上行驶时发出的隆隆作响的声音来提醒驾驶员修正车辆位置。
目前，AutoVue系统已经在欧洲的多种货车上作为一个选件进行了装备。
3.Mobileye_AWS系统
该系统由总部设在荷兰的Mobileye公司研制。
该系统利用安装在前风窗玻璃上的单个摄像机监测车道标识线，测量和监控本车与道路边界的距离。
该系统的车道偏离警告模块通过检测道路边界，计算车辆相对于车道的位置和车辆的侧向运动，预测车辆将横越车道标识的时间，当该时间低于设定值时，系统触发视觉警告和声音警告，以使驾驶员对不同的危险状态做出适当的反应而减少意外事故的发生。
该系统在有意识的车道偏离、制动和没有道路标识等情况下能对警告的产生进行了抑制。
4.DSS系统(Driver Support System)
该系统由日本三菱汽车公司于1998年提出，并于1999年秋季应用于模型车上。
该系统由一个安装在汽车后视镜内的小型CCD摄像机、一些检测车辆状态和驾驶员操作行为的传感器以及视觉和听觉警告装置组成。
该系统利用由CCD摄像机获得的车辆前方的车道标识线、其他传感器获得的车辆状态数据和驾驶员的操作行为等信息，判断车辆是否已经开始偏离其车道。
如有必要，系统将利用视觉警告信息、听觉警告信息以及振动转向盘来提醒驾驶员小心驾驶车辆。
国内车道偏离预警系统
1.JLUVA-1系统
该系统由吉林大学智能车辆课题组开发。
该系统是基于单目视觉的前视系统，主要由车载电源、嵌入式微机、显示设备、黑白CCD摄像机、数据线、音箱以及图像采集卡等组成。
系统利用安装在汽车后视镜位置处的CCD摄像机采集汽车前方的道路图像，通过图像处理获得汽车在当前车道中位置参数，当一旦检测到汽车距离自身车道白线
过近有可能偏入邻近车道而且司机并没有打转向灯时，该系统就会发出警告信息提
醒司机注意纠正这种无意识的车道偏离，从而尽可能地减少车道偏离事故的发生。
2.基于DSP技术的嵌入式车道偏离报警系统
该系统由东南大学开发，是基于单目视觉的前视系统，由模/数转化及解码电路模块、缓冲电路模块、媒体处理器DSP电路模块、编码及数/模转换电路模块等模块组成。
该系统通过车载摄像头采集被跟踪车道线的模拟视频信号，经解码生成数字
信号码流缓冲后送到高速媒体处理器DSP的视频接口，然后再由视频处理模块对数
字视频信号进行车道特征值的提取，最后将处理后的视频信号送编码及数/模转换电路输出显示。
车道偏离预警系统的研究主要集中在基于视觉的车道偏离预警系统上。
但是，从现有的技术水平来看，影响基于视觉的车道偏离预警系统可靠性的最主要因素是
系统应用的天气条件以及光照变化的影响，这是所有基于视觉系统目前面临的一个
主要难题。
目前，研究各种鲁棒性强、能适应各种天气条件、克服光照变化以及阴
影条件的影响的车道偏离评价算法是所有基于视觉的车道偏离预警系统的发展趋势。
