驾驶行为形成模型及其在道路交通系统中的应用

为了给驾驶行为模型化和道路交通事故原因辨识提供新的途径 ,以便从实践上达到解决诸如驾驶失误预防和驾驶行为分析等道路交通安全问题 ,提出了适于定量评价驾驶失误对道路交通安全影响程度的驾驶行为形成模型 .该模型能用于辩识道路交通事故原因 ,为驾驶员训练提供数据 ,评价驾驶步骤和道路交通系统中人的因素设计     

驾驶员生理状态对驾驶行为差错的影响

根据驾驶行为的生理机制,建立了驾驶行为运动系统,并依据人的行为差错理论分析了驾驶行为过程中驾驶员的各种生理状态,以及生理状态导致的各种驾驶行为差错。通过分组调查470名驾驶员的生理状态导致的驾驶行为差错,应用主成份分析原理,得出驾驶员的生理状态对驾驶行为差错的影响。     

自然驾驶工况下驾驶人脚操纵行为规律

为给先进驾驶辅助系统(ADAS)及无人驾驶技术研发提供理论支持,对中国城市道路驾驶人自然驾驶状态下脚操纵行为规律统计和建模分析.采用动态的脑电变化率EEG_δ、心率变化率H_δ、肌电变化率EMG_δ来反映驾驶人生理状态的瞬变性和累积性,拟合得出驾驶人脚操纵过程中加速踏板力、制动踏板力随主要生理指标变化的关系,即驾驶人脚操纵行为模型.通过模型证实了驾驶人脚操纵行为中加速踏板力、制动踏板力与驾驶人3项主要生理指标的相关性;同时统计了驾驶人踏板踩踏频率一般规律.研究结果表明:城市道路驾驶人在脚操纵过程中更愿意通过制动力来实现对车速的控制.脚操纵过程中加速踏板力和制动踏板力与驾驶人EEG_δ、H_δ、EMG_δ均呈正相关;不同驾龄、性别、年龄驾驶人踏板踩踏频率呈现出明显的规律性.模型可用于基于驾驶操控行为的驾驶辅助系统研发、模拟驾驶人操控行为和规律的自动驾驶技术研究以及基于驾驶人操控规律的智能汽车技术设计等.     

依据驾驶行为的动态分析辩识交通事故原因

通过建立的驾驶行为形成模型 ,推导出描述驾驶行为动态特征的可靠性表达式 ;然后 ,结合驾驶可靠性计算公式和驾驶行为形成因子的计算机仿真 ,提出了评价驾驶失误对驾驶员车辆系统动态性能影响的方法 .根据对驾驶员车辆系统中驾驶失误的分析得出 ,感知可靠度的变化增大了交通事故发生的可能性     

基于驾驶行为多元时间序列特征的愤怒驾驶状态检测

为了对"路怒症"进行有效干预,提出了一种基于驾驶行为的愤怒驾驶状态检测模型。在交通繁忙路段开展基于道路事件刺激的愤怒情绪诱导限时实验,获得驾驶人愤怒与中性情绪下的驾驶行为数据。运用分段线性表示方法拟合由方向盘转角与车辆横向位置组成的驾驶行为多元时间序列,并采用自底向上算法对该时间序列进行分段,提取各分段的斜率与时间间隔特征作为模型输入,建立基于支持向量机的愤怒驾驶状态检测模型。结果表明:模型的识别精度在10分段条件下达78.69%,较5分段、20分段分别高8.57%、4.85%。研究结果可为开发基于驾驶行为的愤怒情绪实时检测设备提供理论支持。     

驾驶ACT-R认知行为建模

采用认知行为建模方法，建立符合真实驾驶认知行为的认知模型并应用于车辆辅助驾驶系统，达到减少交通事故的目的.基于对交通安全及驾驶行为研究发展历程的回顾，阐明认知科学是解决交通安全问题的重要理论，以及驾驶认知行为建模是驾驶任务研究的有效手段；通过对典型认知体系结构的比较和对ACT-R及其研究的分析，提出了认知体系驾驶认知行为建模方法；借助ACT-R建模工具，以高速公路驾驶超车认知行为为例，基于模型的驾驶行为预测以及基于实验的模型有效性验证,证明了认知行为建模方法具有较广的适用性和灵活性.通过对认知体系驾驶行为建模的优势分析表明，交通安全领域驾驶认知行为建模的应用可以有效地建立起来并发挥重要作用.     

驾驶疲劳状态波动性特征的识别方法

针对疲劳状态变化的波动性特征,基于心率变异性指标构建了一种驾驶疲劳状态识别方法.以驾驶行为绩效为疲劳客观测评指标,给出了适应疲劳波动性特征的驾驶疲劳分级方法.以心率变异性的3项时域指标、5项频域指标为特征因子构建驾驶疲劳识别特征向量,结合支持向量机提出了一种适应小样本的驾驶疲劳状态识别模型.采用10名驾驶员连续4 h的驾驶行为绩效与心电数据,对模型方法予以了测试.测试结果表明:10名驾驶员1级、2级疲劳状态的正确识别率介于70%~82%,平均正确识别率为75%.     

虚拟场景下饮酒对驾驶操作的影响分析

论文运用驾驶模拟舱研究饮酒对驾驶操作行为的影响.在由急弯、紧急停车港、障碍区和直线路段组成的虚拟场景中,利用驾驶模拟系统实时采集驾驶操作行为数据,建立各种操作行为的评价指标,运用成对t检验方法对各指标的实验数据进行分析.结果表明,饮酒对驾驶员的制动、转向、离合、油门等操作行为有显著影响,随着酒精的消散,松离合器踏板的速度、踩制动踏板和油门踏板的速度与深度等指标的差异逐渐减小.实验结果说明饮酒后驾驶员的操作行为发生了显著变化,且这种变化随酒精浓度的降低逐渐减小.该结论为进一步研究饮酒对驾驶操作影响的定量分析与判断奠定了基础.     

基于PCA与BP神经网络的制动行为模型

为建立驾驶员在跟驰过程中的制动行为模型,利用驾驶模拟仪采集了大量在跟车行驶状态下避免追尾碰撞时驾驶员所采取的制动操纵行为的数据。采用主成分分析法确定了与驾驶员制动行为有关的贡献率达97.04%的4个主要参数,将这4个参数作为BP神经网络的输入值,建立了符合驾驶员危险感知特性的制动行为模型。依此建立的制动行为模型仿真效果较好,符合驾驶人的行车习惯,丰富了驾驶行为模型,并可进一步应用于智能交通领域中的汽车辅助驾驶系统。     

基于BP神经网络的驾驶精神疲劳识别方法

为了对驾驶精神疲劳予以有效识别,基于行为绩效结合心电信号指标构建了一种驾驶精神疲劳识别方法．以驾驶行为绩效为客观测评指标,给出了驾驶精神疲劳状态的分级划分方法．在此基础上,以心率变异性的6项指标作为疲劳识别特征因子,采用BP神经网络模型,建立了驾驶精神疲劳状态分类器．最后结合实例,依据驾驶行为绩效,将疲劳状态划分为2级,采用10名驾驶员连续4 h的驾驶行为绩效(反应时)、心电数据,对模型、方法予以测算．结果表明,10名驾驶员平均正确识别率在71％～80％之间,且其平均正确识别率为73％．BP神经网络模型与心率变异性指标相结合可有效的识别疲劳．     

动态聚类法在车辆实际行驶工况开发中的应用

在车辆实际行驶工况的开发过程中,为了得到相应交通特征道路上的实际行驶工况,需要将运动学片断按照道路交通特征分类.针对人工分类的不足,研究了动态聚类法在车辆实际行驶工况开发中的应用.以主成分分析得到的前3个主成分为聚类因子,并对运动学片段总体样本采用动态聚类法分类.研究表明：动态聚类法分类获得的2类运动学片段分类清晰,分别代表了车辆在交通拥挤和交通畅通的道路上的行驶特征.     

汽车驾驶行为试验系统信息采集模块设计与实现

利用实际车辆开展道路试验是获取驾驶行为数据的有效手段之一。从需求层面对汽车驾驶行为试验系统信息类型进行分析,在此基础上设计试验系统信息采集模块结构。结合开发实例阐述了信息采集模块硬件、数据传输协议、试验数据管理软件的设计方法及其关键技术。最后根据系统试运行采集的数据及其特征,探讨离合器踏板踩踏、油门踏板踩踏、车辆速度3类实车驾驶行为信息标定法则。该系统模块可用于驾驶行为实车试验实施及其数据分析。     

单点相位交叉口两难区主动控制研究

为改善交叉口安全状况,提高整个交叉口的交通安全水平,考虑到交叉口因信号控制不当造成的事故原因,重点对两难区的驾驶行为进行了分析．为克服以往研究中车辆以匀速状态通过交叉口的不合理性,实时保障车辆在信号控制交叉口不发生碰撞事故,尤其是两难区的存在导致的追尾、侧面碰撞事故,提出了考虑驾驶行为的交叉口交通信号主动控制策略并对控制策略的有效性进行了仿真验证．仿真结果表明,交叉口交通信号主动控制策略有效地提高了交叉口车辆的安全性,为道路交叉口防撞提供了新方法．     

驾驶行为决策风险的多维结构模型

区别于现有基于道路交通系统(人-车-路)的风险分析理论,以驾驶员的认知和决策为核心,从事故发生概率、事故严重庋、驾驶员风险认知水平、驾驶员控制能力,以及交通信息不对称度5个方面提出了驾驶行为决策风险的多维结构,分别给出了各风险因素的量化表达方法及其对应的风险度函数,并构建了综合风险度评价模型.以某公路弯道前后不同车型的...     

高速公路施工区合流路段交通冲突模型

为了对高速公路施工区合流路段交通冲突进行微观分析以及探索交通冲突技术在无人驾驶领域的应用,采集12个交通微观信息变量数据作为训练集,结合先验知识,建立了贝叶斯网络模型并采用交叉验证方式评估模型精确度. 结果表明:大车作为冲突主体车辆会导致交通冲突概率和冲突严重性上升;与冲突两车的前后相邻车辆会对两车的冲突有一定影响;当车辆采取超车行为时,会提升车辆发生交通冲突的概率;匝道合流路段发生交通冲突的概率和严重性较转幅路段更高. 采用建立的贝叶斯网络交通冲突模型对驾驶策略进行评估并提出冲突规避措施,如分流大车;在特定路段采取管制措施禁止超车,限制单车道长度,设置车距确认设施等.     

聚类分析法在城市公交行驶工况开发中的应用

摘要：针对昆明市161路混合动力公交客车实际行车数据,使用K—Means聚类分析法对运动学片段进行了分类,并构建了161路的行驶工况．研究表明：K—Means聚类分析法获得的两类运动学片段特征明显,分别反映了较为通畅和十分拥堵的交通状况;构建的行驶工况可以代表161路的实际行驶工况,具有怠速时间长、平均车速低、加减速所占比例高和车辆启停频繁的特点．     

道路交通标志标线视认性虚拟测试系统设计

针对道路交通标志标线视认性静态测试不足和动态测试过程工作繁重,设计由车辆、场景生成子系统、声响模拟子系统、驾驶行为测试子系统、虚拟仪表子系统,试验信息管理子系统等构成的基于半物理模型汽车模拟器的道路交通标志标线虚拟测试系统,探讨利用虚拟现实VR(VirtualReality)技术进行车辆运行时各种动态道路交通环境场景生成关键技术,提出了动态道路场景生成控制参数车辆运行速度和驾驶员视角的建模方法,论述了测试系统试验管理软件应具有的功能,展望了道路交通标志标线视认性主观评价方法和基于驾驶行为的道路交通标志标线视认性建模等内容。     

交通安全驾驶模拟系统中的人机界面设计

驾驶模拟系统可以通过模拟现实交通环境实现研究驾驶行为、提高车辆及交通安全性的目的.以Quest3D为主要平台,基于蓝虎驾驶模拟器,设计开发了驾驶模拟系统的视觉模拟子系统、声音模拟子系统、体感模拟子系统、操控执行子系统等人机界面模块,分析了关键技术的设计和实现,能较快速、真实地模拟道路场景等现实驾驶环境.通过本模拟系统可以有针对性地研究驾驶行为对交通安全的影响,是进行交通安全性研究的有效途径.