技術名稱 智慧校園接送系統
計畫單位 國立中山大學
計畫主持人 彭昭暐
技術簡介
智慧校園接送系統是將無人載具與4G網路結合,在校園內進行點到點的無人接送,並透過網路連線遠端傳送指令給無人載具執行指定任務。智慧校園接送系統的主要功能是校內乘客的接送,乘客可透過手機APP或網路頁面預約接送車輛,只要在預約介面上輸入乘車站點、時間、人數與下車站點,系統將會安排接送車輛並顯示等待時間。當乘客上車後,可在無人載具上的互動式人機介面確認行駛路線與目的地,並按下出發按鍵即可使無人載具開始行駛。無人載具在沒有接送預約的情況下,車輛將會在站點待命,乘客可在站點直接上車,並利用車上的人機介面點選目的地與出發按鍵進行接送。智慧校園接送系統除了接送乘客之外,也可以在校園內接送物資,透過APP或網路頁面輸入送貨詳細即可預約接送車輛,在貨物放置到車輛上後,送貨人員可透過車上的人機介面啟動車輛並開始接送。無人載具在站點待命時,送貨人員也可直接操作車輛上的人機介面進行送貨。智慧校園接送系統在接送乘客或物資時,可在室外、室內與地下室依照規劃的路線行駛,接送途中將會與路上的行人與車輛互動,使無人載具進行直行或停止的動作,並在必要情況時進行避障。
智慧校園接送系統能透過4G網路,將無人載具目前的車輛狀況與周圍的車況傳送至遠端伺服器,使管理人員能即時監控。管理人員可接收車輛目前的定位、車速、行駛路線、偵測障礙物、車輛決策行為、電量、系統異常警示等狀態,同時可接收無人載具上車內與車外的鏡頭畫面,在發生狀況時能遠端確認現場狀態並排除。智慧校園接送系統將會自動偵測無人載具上的電量,如電量過低則會在無人載具執行完任務後,使車輛自動返回充電站進行充電,如系統偵測到無人載具有異常時,將會自動使車輛立即停駛,並通知管理人員前來協助。
智慧校園接送系統的無人載具是在高爾夫球車上開發,改裝車輛上的方向盤、剎車與油門使無人載具可以透過運算平台控制,並在車輛上加裝全球定位系統、光達與攝影機等感測器,使無人載具能夠定位、導航、偵測行人與車輛,且能利用感知端的資訊進行固定路線行駛、車道變換、障礙物閃避、路口通過與站點停靠等控制與決策行為。無人載具主要是透過光達定位,利用正態分佈變換匹配法配對點雲,使車輛可在事先建立的點雲地圖上定位,偵測物件也主要是用光達偵測,利用體素濾波、歐幾里得聚類等演算法偵測,並透過卡爾曼濾波追蹤物件,而車輛的控制與決策是利用模型預測控制、變換道路決策、避障路線規劃等演算法。
科學突破性
美國密西根州大學自駕研究單位Mcity在校園內執行無人駕駛接駁巴士的服務與研究,而智慧校園接送系統是以高雄中山大學做為測試場域,智慧校園接送系統除了與Mcity的自駕巴士一樣能自動接駁,同時也能運送物資,並能透過網路預約接送車輛與遠端監控車輛,且可在戶外、室內或地下室運行。
產業應用性
智慧校園接送系統的無人接駁可應用在許多大型的場域,並乘客皆可線上預約接送的服務,如同美國的自駕計程車服務Waymo One,但智慧校園接送系統在非車用道路上行駛會更加複雜。智慧校園接送系統可以在室外與室內的場域進行無人接送,在疫情嚴重時,可以在區域之間運送人員或生活與醫療物資。
關鍵字 模型預測控制 正態分佈變換 避障路線規劃 物件偵測 即時監控 半開放場域 無人載具 無人送貨 無人接駁 4G網路
備註
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  • 陳亞力
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