开发区项目完稿.docx
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开发区项目完稿
附件2：
青岛经济技术开发区
科技发展计划项目申报书
项目名称：
基于信息融合技术的汽车辅助安全驾驶系统研究
申报领域：
汽车制造领域
主管部门：
青岛开发区科技局
承担单位：
（盖章）山东科技大学
协作单位：
（盖章）青岛山科特自动化技术有限公司
项目负责人：
韩以伦
项目起止时间：
2013.6-2015.6
青岛开发区科学技术局
填表日期：
2013年3月日
填写说明
一、青岛经济技术开发区科技发展计划项目申报书包括：
申报单位及项目信息表和项目申报书编制提纲两部分。
二、填写要求：
本申请书各项内容必须如实填写，各项栏目不得空缺，无此内容时填“无”，数字一律取整数，申请单位名称需填写全称。
三、指标说明：
1、项目名称：
应能真实体现项目核心内容，含有研究、试验、开发、中试、研制等意思表达，项目名称的字数不超过20字。
2、申报领域：
按立项申报指南确定的领域或专项计划名称填写。
3、法人代码：
应采用国家统一规定的法人代码。
4、信用等级：
指由本单位的开户银行核定的信用等级。
5、项目现处阶段：
1）研发阶段：
指以生产为目的，研制新技术、新工艺、新产品、新方法、新装置或对现有工艺、产品、生产过程进行技术上的实质性改进而进行的一系列技术工作。
其成果应为一种具有新产品或新技术基本特点的原型（样品、样机）。
2）中试阶段：
指项目利用研发阶段得到的原型（样品、样机）、工艺、技术等成果，进行产品的定型设计、工业性试验以及部分小批量试生产。
3）批量（规模化）生产：
指项目利用中试阶段的技术开发成果进行较大规模的生产活动阶段。
6、项目组主要研究人员一栏中：
应写明每个人在该项目中的工作时间占全年工作时间的百分比，并有个人签名。
7、申请单位基本情况：
中小企业、民营企业等要填写。
大学、中央、省驻区科研机构、事业单位、大型直属企业等可不填写。
8、项目总投资等于自有资金、银行贷款、申请区科技三项费用和其他四项之和；“有无申请其他资助”和“有无获得其他资助”部分，如有，请详细填写申请资金的名称和已获资助资金的名称。
申报单位及项目信息表
项目名称
基于信息融合技术的汽车辅助安全驾驶系统的研究
单位名称
山东科技大学
单位法定
代表人
任廷琦
法人代码
137********8
单位注册地
青岛市
单位所在地
青岛开发区区（市）前湾港路579号
注册资金171855万元其中：
国家资本万元
开户银行
农行青岛经济技术开发区支行
账号
38-110101040034806
信用等级
AAA
注册登记
类型
□1、科研机构2、高等院校3、事业单位4、政府部门5、国有企业6、民营企业7、外商投资及港澳台企业
8、其他企业9、其他
企业规模
□1、大型企业2、中型企业3.小型企业
项目负责人有关情况
姓名
韩以伦
性别
男
出生
年月
1962.9
电话
130********
学历
研究生
职务
系主任
职称
教授
传真
Emil
技术来源
□1、自有技术2、产学研合作技术
3、国外技术消化创新4、其他单位技术
□1、国家攻关计划2、“863”计划3、国家级其它计划
4、省市级计划5、其它
项目
现处阶段
□1、研发阶段2、中试阶段3、批量（规模）生产
项目
主要优势
□□□（按优势大小选择下列三种情况填入空格内）
1、市场发展前景很好2、产品或工艺创新性突出
3、经济效益显著4、社会效益显著5、易实现产业化
项目组主要研究人员
序号
姓名
年龄
专业
学历职称
项目中的分工
为本项目工作时间（%）
所在单位
本人签名
1
宋作玲
30
计算机
硕士
计算机硬件
90
山东科技大学
2
杜新业
24
车辆工程
硕士
机械结构
90
山东科技大学
3
焦振广
25
机械电子工程
硕士
计算机软件
90
山东科技大学
4
王敬
25
机械电子工程
硕士
信号分析处理
90
山东科技大学
5
王倩
25
机械设计及理论
硕士
试验
90
山东科技大学
申请单位基本情况
人员总数
2900人
其中
大本以上人员
人
研究开发人员
人
上一年末企业固定资产净值
万元
上一年企业产品销售总额（万元）
净利润（万元）
交税总额（万元）
项目已获专利
项
项目完成后可新获专利及其他知识产权
项
预计项目完成后年经济指标
年产品销售额
万元
年交税总额
万元
年净利润
万元
年创汇
万美元
项目主要研究内容及技术指标：
（不超过120字）
本项目的研究内容：
1）研究汽车在公路上（特别是高速公路）行驶时的汽车正面的防撞预警系统，保证汽车不发生追尾事故；
2）汽车方向偏离预警系统，防止汽车方向无意识的侧偏；
3）驾驶员疲劳预警系统，防止驾驶员疲劳驾驶；
4）本项目采用多传感器信息融合技术和智能控制技术将车道偏离预警模块、车距预警模块、驾驶员疲劳预警模块集为一体，实现汽车的安全驾驶的目标。
项目主要创新点：
（不超过120字）
本项目是将车道偏离预警模块、车距预警模块、驾驶员疲劳预警模块集为一体，需要把多个传感器信息，进行有效的融合处理，采用先进的智能理论对多个目标进行有效的检测、监控。
1）将远距离探测雷达和近距离传感器相结合，可探测多个目标的方位、距离和速度等，并有跟踪功能，可以增加探测的有效性和可靠性。
2）将视频传感器和智能控制技术相结合，可获取准确、可靠的驾驶员疲劳信息。
3）采用路况智能传感器技术，对路面材质、性能作出正确的感知。
采用声音频谱分析和视频数据变换的方法，确定路面信息以及路面有无杂物等情况，发出正确的路况信息。
4）控制方法的创新性，对传统的PID控制和最新的智能控制理论进行分析，采用一种有效可靠的控制方法。
采用仿驾驶员行为的模糊神经网络结合传统汽车方向PID控制器，建立汽车方向复合控制模型。
保证控制精度和自适应性，体现驾驶员行为良好一致性。
项目的考核指标（包括①主要技术指标：
如形成的专利、新技术、新产品、新装置、论文专著等数量、指标及其水平；②主要经济指标：
如技术及产品应用所形成的市场规模、效益等；③项目实施中形成的示范基地、中试线、生产线及其规模等；④其他应考核的指标）
主要技术指标
1）.车道偏离预警系统的指标：
良好和较差天气、道路条件下，系统检测车道标识线频率分别不低于20Hz和10Hz，车辆速度行驶不低于120km/h和80km/h；车道偏离的漏警率不大于1%，虚警率不大于3%；系统能在曲率半径为125米的弯曲道路上正常工作；系统能自动检测驾驶员主动换道操作。
2）.安全车距预警系统的指标：
对本车行驶车道内的最近前方车辆的检测频率不低于20Hz；对本车行驶车道内的最近前方车辆的车距测量频率不低于20Hz；车距测量误差不大于规定安全车距的10%;漏警率不大于1%;虚警率不大于3%。
3）.驾驶员疲劳状态预警系统的指标：
漏警率不大于1%，虚警率不大于3%；系统便于安装,无需对驾驶室进行特殊工艺改造；
4）.批量生产时装置成本不超过1万元,利润率120%.
5）.发表论文2篇以上,申请专利1-2项。
项目总投资（万元）
63
其中：
自有资金
50
银行贷款
0
申请区科技三项费用
13
其它
0
科技三项费用的主要用途
1、仪器设备购置费2万元
2、能源材料费2万元
3、试验外协费2万元
4、资料印刷费2万元
5、会议差旅费2万元
6、人员劳务费1万元
7、其他费用2万元
有无申请其他资助
有□无
申请资金
的名称
有无获得其他资助
有□无
资助资金
的名称
主管部门意见
（盖章）
年月日
青岛经济技术开发区
科技发展计划项目申报书编制提纲
一、项目概述
汽车在给人们带来方便的同时，随之带来的问题也显而易见，那就是随着车辆数目的增多，交通事故的频繁发生，由此导致的人员伤亡和财产损失数目惊人，对公路交通事故的分析表明，80%以上的车祸是由驾驶员反应不及所引起的，超过65%的车辆相撞属于追尾相撞，其余则属于侧面相撞。
奔驰汽车公司对各类交通事故的研究表明:
若驾驶员能够提早1秒意识到有事故危险并采取相应的正确措施，则绝大多数的交通事故都可以避免。
因此，大力研究开发如汽车避撞装置、方向纠偏预警及驾驶员疲劳预警等主动式汽车辅助安全系统，减少驾驶员的负担和判断错误，对提高交通安全将起到重要作用。
显然，车辆安全辅助驾驶系统是当前国际智能交通系统研究的重要内容，它是利用机器视觉和传感器技术实现对驾驶员周围环境状态实时通报，并在本车可能发生潜在危险时及时警示驾驶员采取有效应对措施，消除事故隐患。
车辆安全辅助驾驶系统主要包括车道偏离预警与保持、安全车距预警、驾驶员状态监测和行人检测等4个子系统。
目前车辆安全辅助驾驶系统多数处于开发研制阶段，真正用于实际的系统还很少，而且系统往往很庞大，系统的硬件平台无论在小型化、通用性还是在用户的可承受性方面，仍需要做进一步的改进。
此外人们对车辆安全辅助驾驶系统的理解还存在误区。
多数人认为有了车辆安全辅助驾驶系统，驾驶员就可以完全解放了。
其实这种观念在现有的技术条件下是不可能的，现在的车辆安全辅助驾驶系统是通过与驾驶员进行互动，共同实现车辆安全驾驶的。
安全辅助驾驶系统只是辅助驾驶员做到安全驾驶。
当然，随着科技的进一步发展，实现完全的机器驾驶不是不可能的。
信息融合是利用计算机技术将来自多个传感器或多源的观测信息进行分析、综合处理．从而得出决策和估计任务所需的信息的处理过程。
另一种说法是信息融合就是数据融合．但其内涵更广泛、更确切、更合理，也更具有概括性．不仅包括数据，而且包括了信号和知识。
汽车辅助安全驾驶系统是基于信息融合技术的，通过信息融合技术，汽车将各类传感器收集的信号进行融合分析，即将车道偏离预警模块、车距预警模块、驾驶员疲劳预警模块集为一体，能在有障碍时提醒驾驶员或者自动改变汽车状态，以避免事故的发生。
综上所述，基于信息融合技术的汽车辆辅助安全驾驶系统是当今世界汽车技术研究中一个十分活跃的新领域，而车辆行驶安全保障技术是其中必不可少和重要的组成部分，世界各国都相继投入了大量的人力、物力，并取得了许多有价值的研究成果。
某些相关技术已经成功应用于驾驶员辅助驾驶系统，为减少常规车辆因驾驶员主观因素产生的交通事故提供了有力的技术支持，产生了明显的社会和经济效益。
基于信息融合技术的汽车辅助安全驾驶系统的的研究开发具有极大的现实意义和广阔的应用前景。
本项目的研究目标：
基于信息融合技术的汽车辅助安全驾驶系统目的就是使车辆在较差的环境中能够识别路况信息，并能够辅助驾驶员安全行车。
从车辆安全辅助驾驶系统当前的发展状况来看，基于视觉的环境感知、多传感器的融合、自动驾驶等技术是其今后的发展趋势。
本项目着眼于将多传感器信息融合技术和智能车辆控制技术结为一体，从而实现汽车的安全驾驶。
项目要实现的研究目标可以概括为以下四条：
1）研究汽车在公路上（特别是高速公路）行驶时的汽车正面的防撞预警系统，保证汽车不发生追尾事故；
2）汽车方向偏离预警系统，防止汽车方向无意识的侧偏；
3）驾驶员疲劳预警系统，防止驾驶员疲劳驾驶。
4）本项目采用多传感器信息融合技术和智能控制技术将车道偏离预警模块、车距预警模块、驾驶员疲劳预警模块集为一体，实现汽车的安全驾驶的目标。
二、现有工作基础与优势
1、国内外车辆安全辅助驾驶系统的研究现状
1）在车辆防偏方面，目前，世界上很多国家科研人员就如何防止车辆偏离行驶车道进行了深入的研究，欧洲、美国及日本等国外发达国家在这方面的研究处于领先地位，三菱汽车公司发展辅助驾驶系统DSS系统和AutoVue系统等，其中部分系统已经开始应用于高级轿车和重型卡车上，并取得了很好的使用效果。
我国在该领域研究起步较晚，目前有国防科技大学、清华大学、吉林大学等高校开展研究，但尚无成型产品问世。
2）在安全测距方面，汽车安全车距预警的核心技术是如何准确、可靠的实现前方车辆检测与车距测量。
在国内、外，该方面研究始终是人们普遍关注的热点，但到目前为止，国内、外市场上还没有发现有专门用于安全车距预警的商业化产品出售。
3）在驾驶员疲劳监测方面，日本东京大学研制出可戴在手腕上的疲劳测试器，其能测量司机汗液中的乳酸、氨和酒精含量并据此判定司机疲劳程度。
德国研究人员研制了一种特殊眼镜，如驾驶员打瞌睡，眼镜装置可启动报警器甚至实行强制停车。
美国研究人员研制了一种戴在头部的装置能监视驾驶员头部运动并据此判断其驾驶状态。
这些监测方法均需要测量装置与驾驶员身体有关部位接触，这种强制性干涉常常引起驾驶员们的反感，在很大程度上限制了它们的推广应用。
综上所述，多特征信息融合方法将是该领域今后的研究方向。
另外，系统集成化和低成本商品化间依然存在很大差距，这还有赖于硬件技术的不断进步。
2、项目申请单位现有能力
本项目由山东科技大学负责申报，由山东科技大学车辆工程学科负责项目的具体研究，山东科技大学车辆工程学科在汽车的研究方面技术力量雄厚，现有博士导师5人，教授6人，副教授8人，已主持和参与完成智能汽车转向器方面的课题10项（省部级课题4项，其他6项），已成功申请“汽车多挡变速器的电控液动式换挡系统”等专利3目三项，建有汽车电子实验室、智能控制实验室、电动汽车实验室、汽车检测实验室等，拥有先进的检测和实验手段。
合作单位青岛山科特自动化技术有限公司拥有员工60多人，大学本科以上占60%以上，研究开发人员28人。
高级工程师3人，工程师10人，其中博士4人，硕士12人。
为各种汽车生产企业开发数十种相关产品和专用设备，完成省部级研究项目12项，获得专利5项。
所以基于现有的技术力量，本项目完全可以在山东科技大学车辆工程学科与青岛山科特自动化技术有限公司的合作下顺利完成。
三、项目技术方案
1、项目总体技术概述
（一）总体技术方案
技术原理：
基于信息融合技术的汽车辅助安全驾驶技术主要目的是提高汽车行驶的安全性，通过安装在车辆及道路上的各种传感器收集掌握本车、道路以及周围车辆的状况等信息，再采用多传感器信息融合技术和智能控制技术将车道偏离预警模块、车距预警模块、驾驶员疲劳预警模块集为一体，为驾驶员提供劝告或预警信号，并在一定的条件下能对车辆实施控制，实现汽车的安全驾驶或减少汽车碰撞后人员车辆的损害。
主要技术与性能指标：
（1）、车道偏离预警系统的指标：
良好和较差天气、道路条件下，系统检测车道标识线频率分别不低于20Hz和10Hz，车辆速度行驶不低于120km/h和80km/h；车道偏离的漏警率不大于1%，虚警率不大于3%；系统能在曲率半径为125米的弯曲道路上正常工作；系统能自动检测驾驶员主动换道操作。
（2）、安全车距预警系统的指标：
对本车行驶车道内的最近前方车辆的检测频率不低于20Hz；对本车行驶车道内的最近前方车辆的车距测量频率不低于20Hz；车距测量误差不大于规定安全车距的10%;漏警率不大于1%;虚警率不大于3%。
（3）、驾驶员疲劳状态预警系统的指标：
漏警率不大于1%，虚警率不大于3%；系统便于安装,无需对驾驶室进行特殊工艺改造。
主要经济指标：
批量生产时装置成本不超过1万元,利润率120%。
此外还需要发表论文2篇以上,申请专利1-2项用来支持项目的研究。
（二）项目创新内容
本项目是将车道偏离预警模块、车距预警模块、驾驶员疲劳预警模块集为一体，需要把多个传感器信息，进行有效的融合处理，采用先进的智能理论对多个目标进行有效的检测、监控。
项目的主要创新内容如下：
（1）将远距离探测雷达和近距离传感器相结合，可探测多个目标的方位、距离和速度等，并有跟踪功能，可以增加探测的有效性和可靠性。
（2）将视频传感器和智能控制技术相结合，可准确、可靠获取驾驶员的疲劳信息。
（3）路况智能传感器技术，对路面材质、性能作出正确的感知。
利用声音频谱分析和视频数据变换的方法，确定路面是泊油路、土路、石子路、炉渣路以及路面有无沙、石、谷物、积水等情况，发出正确的路况信号。
（4）控制方法的创新性，对传统的PID控制和最新的智能控制理论进行分析，采用一种有效可靠的控制方法。
采用仿驾驶员行为的模糊神经网络结合传统汽车方向PID控制器，建立汽车方向复合控制模型。
保证控制精度和自适应性，体现驾驶员行为良好一致性。
（三）项目技术路线描述
图1基于信息融合技术的汽车辅助安全驾驶系统技术路线框图
基于信息融合技术的汽车辅助安全驾驶系统的技术路线框图如图1，在现有的技术力量以及生产条件下，要实现产品的开发与生产，首先应解决传感器的选用，车辆辅助驾驶系统就是依靠自身所携带的传感器能够获取周围环境的信息，然后提取其中的有用信息，通过适当的算法，融合，使本系统能够安全，稳定的运行。
所以通过购买传感器原材料，将其安装在汽车上，在行驶中收集汽车以及行驶道路的信息，然后利用信息融合技术，将各类信息进行整合计算分析，从而将信息传递给控制系统，由控制系统向车辆发出指令，实现车辆的安全驾驶体统。
此外，汽车辅助安全驾驶系统平台的建立，需要完成系统的硬件部分和软件部分。
硬件部分包括毫米波雷达，主控计算机，各类传感器等，软件部分包括车道偏离预警模块、车距预警模块、驾驶员疲劳预警模块。
系统是基于信息融合技术的，而车辆运行环境复杂，驾驶员行为各异，如何通过传感器的集成和信息融合降低驾驶安全虚警率和漏警率，这就需要将雷达和各类传感器所提供的目标数据进行时间对准和空间对准，在雷达、红外测量数据统一的基础上，进行雷达和红外目标数据的相关判断，在相关判断的基础上利用信息融合理论对相关判断后的雷达和红外数据进行融合获得融合后的数据。
获得融合后数据之后，将其传送给总线控制器及驱动器，发出相应指令，对驾驶员进行声、光报警，实现车辆安全驾驶。
2、项目产品生产方式及条件
该产品在设计定型后可进行自我加工进行生产，产品生产所需的电器如传感器可在市场进行采购，加工组装也相对简单，只需要一条生产线即可。
车辆工程学科的技术力量，以及学科下的汽车电子实验室、测控技术实验室、电机实验室、电子工程实验室及40多台（套）各种相关仪器，为汽车辅助安全驾驶系统的研究、实验和生产提供了良好的条件和保证。
合作单位山科特自动化有限公司拥有专门的电器实验室和电子产品生产线2条，为生产的实现提供了有利条件。
3、项目实施中可能形成的示范基地、中试线、生产线及其规模
可形成高科技示范基地，一条生产线，系统年产量5万套以上。
四、项目产品市场与竞争
1、行业及市场概述
车辆辅助驾驶系统是当今世界汽车技术研究中一个十分活跃的新领域，而车辆行驶安全保障技术是其中必不可少和重要的组成部分，世界各国都相继投入了大量的力、物力，并取得了许多有价值的研究成果。
某些相关技术已经成功应用于驾驶员辅助驾驶系统，为减少常规车辆因驾驶员主观因素产生的交通事故提供了有力的技术支持，产生了明显的社会和经济效益。
我国开始这一领域研究较晚，且受基础设施水平和经济实力等因素限制，在这方面的研究与世界发达国家相比还有一定的差距。
但这并不意味着我国在该领域将永远无所作为。
从我国国情出发，在某一领域或某些领域进行深入、细致的研究，跟踪并赶超世界先进水平，为我国车辆安全保障技术及常规车辆安全辅助驾驶技术的发展提供有力的理论和技术支持，其意义将是深远的。
交通事故的频发，极力的催促汽车辅助安全驾驶系统的研究，随着研究的进一步深入，下一步，基于信息融合技术的汽车辅助安全驾驶系统必将取代原始的全靠驾驶员感官驾驶车辆的现状。
所以，率先抢占安全辅助驾驶汽车，就掌握了未来的汽车市场方向。
2、该项目产品的目标市场
现阶段国内尚无技术性能指标完全或基本相同的同类产品推出，预计市场单台售价可以定在10000元左右，并且随着产品的推出和市场销售，还将不断推出功能更强、更丰富的新产品。
该产品按年产5000套计算，每套利润1000元计算，可实现每年利润500万。
该产品的开发不仅配置了新的经济增长点，提高了产品的技术附加值，更为本地智能汽车的发展提供了支撑。
该产品市场定位于国内、外汽车市场，市场的近期目标20万套，远期期目标在50万套以上，其中出口20万套。
3、该项目产品的竞争分析
该项目产品属于汽车前沿技术，能够将单项技术转化为产品进行推广，也可以将汽车辅助安全驾驶系统应用于不同品牌的多种汽车上。
项目组与五征集团、通用五菱、重汽青岛专汽、华瑞汽车零部件公司等企业建立了良好的合作关系，它们都是产品的潜在用户，因此产品在青岛及周边就有很大的直接销售市场。
该产品实现了驾驶员与智能控制相结合的驾驶方式，减少了人为造成的交通事故，大大较少了汽车交通事故的发生，符合国家的相关产业政策，也符合青岛经济技术开发区的发展汽车产业的规划，因此产品有极大的发展前景。
五、项目财务预算
1、项目投融资
项目近期完成投资13万元。
主要进行前期的调研，可行性研究。
新增投资预算以及依据。
传感器、电控试验台等硬件10万元；
购买一辆轻型汽车用于改装10万元；
开发研究费用30万元；
其他10万元。
2、项目经济效益分析
（1）项目产品生产规模及销量
2014年开始投产，2015年达产。
按照新产品生命周期理论，采用一元对数回归模型
预测5年生产规模及销售量如下图所示：
2014年0.5万台，销售量0.5万台；
2015年0.8万台，销售量0.8万台；
2016年1万台，销售量1万台；
2017年2万台，销售量2万台；
（2）项目产品生产成本
单位产品生产成本主要构成如下表所示。
成本项目名称
说明
预测单位成本
传感器
批量购置
1000/套
毫米波雷达
批量购置
400元/套
单片机
批量购置
400元/个
车载液晶显示屏
批量购置
1000元/个
数模电路制作
外包，主要是外包费用
100元/套
控制器元器件
批量购置，一套40件
100元/套
产品组装
15道工序，本企业职工分担劳务费
20元/套
软件安装调试
安装调试，本企业职工分担劳务费
10元/个
检验
由技师操作
5元/个
质量管理费
质量管理人员操作
5元/个
研发费用
科研人员费用
20元/个
财务、成本管理费用
财务人员承担
5元/个
营销费用
每1000订单行销费用为1万元，分担在每套产品上
10元/个
合计
3075元/套
（3）项目产品定价
该产品属于新型技术产品，因此更新速度快，具有一定的生命周期，需要对产品进行不断技术升级。
因此，采用撇脂定价策略。
立即赚取丰厚的市场营销利润，但是这种定价策略，使得市场营销量与市场占有率可
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