基于眼动特征的疲劳驾驶检测方法

为了提高疲劳驾驶检测模型准确率和实时性,基于驾驶模拟实验,利用Smart Eye系统提取了驾驶人不同驾驶状态下眼动数据。基于眼动参数协议,提出了眨眼频率、PERCLOS、注视方向和注视时间4个特征参数的计算方法。分析了各特征参数的最优时窗,针对不同特征参数最优时窗差异,提出了滑移时窗的数据融合方法。基于支持向量机,搭建了疲劳驾驶检测模型。实验结果表明,该模型可以有效地进行疲劳状态检测,准确率能够达到83.84%。     

高速公路顺直路段上驾驶员行车紧张性研究

运用动态心电仪、动态GPS及摄像机等仪器设备,试验2名驾驶员在正常运营的高速公路一段20km长的顺直路段上行车10个来回时,其心理紧张量与车速、超车等要素之间的关系;并通过对大量试验数据的处理分析,最终获得了被试验驾驶员的心理紧张量与车速、超车等要素间的定量关系。结果表明,2名被试验驾驶员在无超车影响下,行车速度分别在127.4km/h和123.1km/h处,心理紧张量发生明显变化。有超车影响下行车则无这种明显规律。但与无超车影响相比,在相同车速下,有超车影响时行车的平均心理紧张量显著地高。     

基于驾驶员心生理变化的道路景观研究

良好的线形设计和优美的沿线景观,可以提高道路的安全性和驾驶员行车舒适性,在交通工程学、心理学、道路景观等理论的指导下,通过大量的实地采集行车速度、驾驶员行车时的心生理反应数据,把采集的数据应用离散的傅立叶变换、功率谱分析的方法,分析驾驶员行车时,道路景观与驾驶员的心生理变化规律,提出了不同道路条件下道路景观的设计组合,为道路景观设计理论的研究提出了一种新的思路。     

信号建模(2):双频率信号

针对标准倍频双频正弦信号和含有初始相位不同频率双频信号的建模问题,利用离散观测数据估计信号模型的特征参数,研究和提出了动态数据下梯度辨识方法、动态数据下随机梯度辨识方法、滑动数据窗多新息随机梯度辨识方法、递增数据长度下递推梯度辨识方法、递增数据长度下牛顿递推辨识方法等,给出了几个典型辨识算法的计算步骤。     

弯坡组合路段安全认知推理模型

基于人-车-路(环境)系统的观点,论述了驾驶员安全认知推理与弯坡组合路段特征因素间的非线性作用规律.分析了平曲半径、纵坡度和车辆行驶速度对驾驶员安全认知的影响作用,并将其作为输入参数集,利用模糊神经网络理论,构建了5层驾驶员安全认知推理模型,并结合路试数据进行了对比分析验证.结果表明,5层结构模型能较好满足特定弯坡组合路段条件下主观安全认知的推理预测要求,能准确再现出主观安全感觉同平曲半径、纵坡度、车辆行驶速度间的相互作用.     

FFT算法在电网谐波分析中的仿真应用

采用FFT对电力系统谐波进行分析时,由于非同步采样造成了频谱泄漏,直接影响谐波分析的结果.本文分析了FFT的泄漏原因,详细阐述了几种常用余弦组合窗的特性,对比了加Hanning窗、Blackman窗和Blackman-Harris窗对电力系统谐波分析的效果,仿真结果表明加Blackman-Harris窗时谐波分析效果更好.采用加Blackman-Harris窗插值修正算法,并通过改变相关参数进一步提高了测量结果精度.     

双车道公路驾驶员超车行为试验研究

通过利用高精度全球定位系统(global positioning system,GPS)动态数据采集仪,结合驾驶员超车过程的感受度,设计了双车道公路上测量可回车车头时距和可超车车头时距的试验方案,获得的实验数据可为研究双车道公路通行能力、驾驶员超车行为、设计超车视距以及构建智能交通系统提供实测数据依据.     

电力负荷元件静态特征参数的研究

阐述了电力负荷元件的静态模型结构和参数辨识理论,利用系统辨识的基本原理,通过最小二乘的优化方法,对不同的电力负荷元件及其组合进行静态模拟实验,应用自主开发的负荷特性记录仪记录其电压和电流信号,辨识出静态负荷元件及其组合的多项式和幂函数模型的静态负荷特征参数.建模实践表明该方法的有效性和可行性,在负荷元件不断丰富的情况下,即可建立符合我国国情的静态特征参数库.并且通过其组合实验可以模拟实际综合负荷的运行特点.     

汽车转向盘操作与驾驶负荷的相关性

为证实转向盘转速与驾驶负荷之间的相关性,在4条山区复杂双车道公路上开展了长里程的自然驾驶行为实车试验,采集了被试驾驶员的心率信号和转向盘输入数据,以心率增长率HRI为中介,分析了转向盘转速与驾驶负荷之间的关系。试验结果表明:驾驶员超车时的心率显著高于平静状态,超越大型车时的心率增长率明显高于小客车,并且心率在超车行为开始之前就已显著增加;弯道行驶时驾驶员心率会增加,弯道越急、心率增加值越大,在圆曲线范围内,转向盘转角值在达到峰值之后即刻开始回调,即并不是固定在某一个位置;不管是超车工况还是弯道行驶工况,驾驶员的心率增长率与转向盘转速之间都存在很强的正相关性,但超车时驾驶员的心率增长率对转向盘转速更敏感。     

基于高斯混合模型的驾驶员个人特质辨识

为实现不同类型驾驶员个人特质辨识,基于d SPACE实时仿真平台搭建了驾驶员使用模式信息采集系统,对30名被测驾驶员在典型工况下的使用模式进行了信息采集;采用高斯混合模型建立了驾驶员个人特质辨识模型,选取三类典型驾驶员模本对模型进行了参数训练;利用得到的优化参数对测试驾驶员进行了个人特质类型识别测试,并应用试验设计方法对辨识方法进行了优化分析。测试结果表明,提出的基于高斯混合模型的驾驶员个人特质辨识方法能够有效辨识驾驶员类型。     

驾驶模拟器校验实验方法的研究

设计了同等道路条件下的实车和驾驶模拟校验实验,对比分析了两种实验条件下车辆通过13个车速和8个车道横向偏移距离采集点的相关数据,分析结果表明,两种实验条件下①被试在模拟实验中的车速略高于同等条件下实车车速,但模拟器中的被试驾驶员车速选择变化反应同实车条件下基本一致;②被试倾向于沿车道左侧行驶;③通过弯道时,车速和横向偏移距离呈近似对数关系。     

驾驶员启动反应时间的核密度估计

为了准确分析驾驶员的启动反应时间,本文采用非参数核密度估计方法对检测得到的驾驶员启动反应时间进行分布密度估计,核函数选取高斯核,最优窗宽由递归法求得.通过分布拟合和假设检验对比分析了核密度估计与正态分布、对数正态分布的估计效果.结果表明:非参数核密度估计驾驶员启动反应时间更加准确有效,并且克服了分布类型事先未知的问题.通过核密度估计的密度曲线可以更加直观地看出驾驶员启动反应时间在各时间段分布水平的变化和整体分布形态.     

不同车速下驾驶员变换车道前视行为特征规律

为探究不同车速下驾驶员视觉行为规律,进行了驾驶员变换车道实车试验。分别采集城市交通和环城高速公路下的驾驶员眼动信息、车辆状态以及道路环境信息等,从视觉搜索广度、换道前预瞄距离、视线转移概率等多角度综合归纳驾驶员在不同车速下变换车道过程的眼动规律。揭示了驾驶员在复杂的交通环境中的前视行为变化规律,为完善考虑真实驾驶员视觉特征变化的换道辅助驾驶系统提供了理论依据。     

考虑周车信息的自车期望轨迹预测

针对驾驶员期望轨迹预测问题,设计了一种考虑周车信息的自车期望轨迹预测模型。建立了单独的自车和周车历史轨迹信息编码器,将编码后的自车历史轨迹信息送往意图识别模块用于识别驾驶员意图;通过注意力机制对自车和周车编码信息进行处理,并与意图识别的结果共同作为解码器模块的输入,最终输出车辆未来位置。最后,采用数据集对模型进行训练,验证了模型的有效性。     

应用五轮仪采集车辆跟驰过程描述参数

车辆跟驰模型是微观交通流模拟的一个基本模型，用来分析和描述在无法超车的同一车道上一辆车（驾驶员）跟随另一辆车的方式。由于过去的实验数据主要是由两实验车在实验跑道上作跟驰运行或由驾驶员操纵驾驶模拟台获得的，难以获取实际道路上驾驶员的信息，建立的车辆跟 驰模型难以标定或验证，所介绍的应用五轮仪实验获取、处理和分析车辆跟驰过程描述参数的途径，为今后车辆跟驰模型的标定与验证提供了一条新的实验途径。     

基于单目视觉的车间 TTC 计算及追尾危险工况特征参数研究

为了研究车辆追尾危险工况的特征参数,本文针对最近五年来采集到的追尾危险工况数据进行特征参数提取和分析．首先利用单目图像信息,计算危险发生过程中车辆间的碰撞时间（ TTC）,然后对车辆正常跟车状态下TTC值、开始紧急制动时的速度、TTC值、制动减速度和最危险时刻TTC值等参数进行统计分析．实验结果显示,有95％的追尾危险发生在45 km/h以下,驾驶员制动时产生的制动减速度均值为0．51g,驾驶员正常跟车时、开始制动时、最危险时的TTC值分别为2．9s,2．0s,1．0s．     

双车道公路上驾驶员超车行为研究

在分析双车道公路上驾驶员超车过程的基础上,应用超车试验研究了超车过程中驾驶员换车道时对同向的车流间隙的接受行为．数据分析结果表明,换车道过程中驾驶员对间隙的接受行为可用二项Logit模型来刻画．在上述基础上,给出了可接受临界车头间距和临界车头时距的计算方法,并对临界车头间距、临界车头时距和速度关系进行了分析,得出了驾驶员对车头间距的变化要比对车头时距的变化更敏感的结论．     

基于道路安全评价的协同震荡模型研究

为了评价道路的安全性,运用高等协同学、种群动力学、系统工程学等理论,从汽车在不同的道路环境中行车时驾驶员心理-生理感受出发,借助动态的心理-生理检测设备,在大量的行车实验数据基础上,结合驾驶员的舒适性阈值,根据人、车、路、环境等交通因子对驾驶员心理反应程度影响,构建评价道路安全的协同振荡模型,并结合实际事例对模型进行了验证,运用协同振荡模型从驾驶员舒适性角度对我国山区双车道公路的安全性进行评价,同时提出了道路的改建措施．     

实测类噪声数据辨识所得负荷模型参数的时变性和分布性研究

基于类噪声数据的负荷模型参数辨识方法克服了传统总体测辨法对故障扰动数据的依赖,为跟踪电力负荷的时变性和分布性提供了科学的思路和有效的解决方案,在此基础上,针对电力系统实际量测数据,开展负荷模型参数辨识,进而对辨识参数的时变性和分布性进行分析具有重要的意义.首先,不同站点在不同时间辨识所得模型参数存在一定的差异,由此体现...     

紧急避障时驾驶员制动操纵特性研究

紧急情况下驾驶员通常会依据驾驶风格进行转向、制动或二者组合的避障操纵．利用Frecord数据采集系统、制动踏板力传感器、位移传感器及动态GPS研究紧急避障时驾驶员制动操纵随时间的变化规律以及最大制动踏板速度与车距障碍物距离、行驶车速的关系．试验结果表明,紧急避障时制动操纵通常经过4个阶段,一定行驶车速下最大制动踏板速度与车距障碍物距离呈负幂次关系;一定车距障碍物距离下最大制动踏板速度与行驶车速呈正相关线性关系;并且给出了相应的回归曲线．对紧急状况下驾驶员制动特性进行研究有助于更好地理解驾驶员行为,也可为驾驶员安全管理提供理论依据．