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.     

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．     

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。     

设置广告牌的高速公路平曲线路段驾驶行为分析

为研究广告牌设置对高速公路平曲线路段驾驶行为的影响,收集了50名驾驶员在20组不同广告牌设置参数与平曲线半径上的速度与横向偏移数据,构造速度区域面积、越线行为、横向偏移量指标确定广告牌影响下驾驶行为显著变化的起终点。结果表明：广告牌架设形式、距道沿距离、平曲线半径对驾驶行为的起终点均存在显著性影响,布设密度仅影响速度变化与横向偏移的终点;不适合在半径小于1000 m的平曲线路段设置广告牌,即使是影响程度最小的落地式广告牌。     

交通标志对制动操作认知模型的影响

为了揭示交通标志诱发驾驶员弯道前制动操作的过程,根据认知学原理建立了驾驶员认知模型,并采用模拟驾驶的实验方法,分析了在不同条件下驾驶员第1刹车点位置与交通标志的关系.实验结果表明:当交通标志设置远离弯道入口时,制动操作直接受到交通标志影响;当设置位置距弯道入口较近时,交通标志对制动操作的作用将被弯道轮廓线所代替.另外,结果显示该过程还受到驾驶员内在记忆系统及外部环境的影响.实验结果验证了模型的有效性及相关影响规律,并且结合认知模型可以得到交通标志诱发驾驶员制动操作源于交通信息对于制动决策需求的满足.     

基于眼动分析的车内信息显示位置设计

为了提高车内信息显示设计的安全性,针对车内信息显示的位置设计进行研究. 研究选取5个常见的车内信息显示设备的安放位置,依据驾驶员视觉行为与驾驶安全之间的关系,设计模拟驾驶员驾驶汽车时信息读取任务的眼动实验. 通过实验数据的分析比较可知,不同的车内信息显示位置会对驾驶员读取信息时的注视频率、注视数据在兴趣区域（AOI）内的分布产生显著影响. 分析和比较被试者完成信息读取任务时的注视频率、AOI内注视时间百分比、AOI内注视点百分比的均值可知,在实验选取的5个车内信息显示位置中位置3的数据均最高. 说明被试者读取实验位置3的信息时精力更集中,实验位置3对被试者产生视线偏离的影响最小. 由于驾驶员视线偏离会造成分心驾驶,威胁驾驶安全,车内信息显示位置设计会对驾驶安全产生一定的影响.     

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。     

基于实验心理学的驾驶员驾驶特性及其综合评价

为了评价驾驶员的驾驶特性,应用实验心理学的方法对驾驶员的感知、判断及操作特性进行了综合研究.采用深度知觉仪、速度知觉仪、注意分配实验仪等心理学测试设备,对不同年龄、性别一定数量驾驶员的驾驶特性指标进行测试,确定了驾驶特性单项指标阈值;采用模糊理论对各测评指标进行聚类分析,确定了驾驶特性综合评价等级.分析表明:综合评价结果与驾驶员实际发生交通事故情况的符合率为77.2%,说明所确定的综合评价等级在分析驾驶特性方面具有一定的可靠性,能够有效地评价驾驶员的驾驶特性,研究结果可为我国驾驶员的选拔与培训提供理论依据.     

夜间环境驾驶员精神负荷的生理特性评估与实验

以夜间环境下的驾驶行为为研究对象,基于驾驶模拟器开展了四类驾驶实验,以及白天、夜间单一驾驶任务实验,以及白天、夜间主从驾驶任务实验。在驾驶员脑电、心电、呼吸、皮电等生理数据和精神负荷主观评价的基础上,运用统计学方法综合分析了驾驶模拟实验过程中的生理参数变量变化规律。结果表明:相比白天行车环境,夜间环境下驾驶员的精神负荷有一定的增加,在执行主从任务的夜间行驶实验中被测试对象感知的主观压力显著增加,且主观压力与主从任务难度成正比关系。心率变异性功率谱密度、脑电负荷水平等生理指标呈现显著性差异,呼吸频率也有一定的变化,呼吸幅度和皮电的指标变化不明显。研究成果可用于夜间环境下的道路交通安全评价。     

紧急情况下驾驶员行为研究

为保证紧急情况下驾驶员的行车安全,采用驾驶员行为反应研究平台和聚类分析技术,建立了生理反应与最大制动踏板力、制动时间之间的结构模型,研究了紧急情况下驾驶员生理、心理反应的特点;应用模糊适应神经网络技术。依据生理数据预测了紧急情况下驾驶员给出的制动参数值．试验结果表明:紧急情况下驾驶员生理变化明显;驾龄越长,生理指标变化越小;模糊适应神经网络预测误差小于2％．     

驾驶模拟系统人机界面的真实性评价

驾驶模拟系统是进行各项交通研究的有效手段和工具.详细描述了基于驾驶模拟器和Quest3D自行开发的驾驶模拟系统体系结构,着重介绍了其视觉呈现、听觉混成、体感模拟等模块组成的人机界面的设计,并采用综合分析法对系统人机界面的真实性进行了综合评价.结果表明,本文实现的驾驶模拟系统所建立的虚拟驾驶环境符合真实环境,其真实性能满足相关研究的需求.     

重型火炮自行走电控静压驱动系统

将静压传动应用于火炮的驱动装置中,实现火炮驱动系统的电液比例控制。对电液比例变量泵和变量马达系统进行了分析、建模与仿真。通过火炮静液压驱动系统的实测实验,验证了输出压力 流量曲线与目标恒功率曲线基本一致,实现了对火炮驱动系统的自动调解。采用ECU控制单元的火炮驱动系统可以实现速度感应控制,提高机械的工作效率。数字仿真及实测结果表明:火炮采用静压驱动后有明显的节能效果,并减轻了火炮的重量,从而改善了火炮作战、转移的机动性,为军事车辆静压驱动提供了范例。     

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     

基于驾驶意图识别的混合动力汽车控制策略

确定了驾驶意图识别的参数,并建立了识别参数的隶属函数和模糊推理规则,通过模糊推理来识别驾驶意图。根据驾驶意图的识别结果制定了相应的整车控制策略,并进行了仿真分析。从仿真结果可以看出,模糊推理系统可以很好地识别驾驶意图,证明了基于驾驶意图识别的控制策略可以进一步提高混合动力汽车燃油经济性。     

路面平整度与驾驶速度关系的实验研究

路面平整度和行车速度单独或联合作用都会对行车舒适安全性产生重要影响。通过设计正弦波路面,开发室内模拟舱正弦波路面场景,开展室内驾驶模拟实验,研究了路面平整度对驾驶员选择驾驶速度的影响,拟合出了国际平整度指数IRI与车速间的关系曲线,并对比了世界银行技术文件推荐的IRI数值下的速度值。研究表明,文中得出的不同平整度下的舒适驾驶速度与世界银行推荐值基本吻合,不同平整度时驾驶员会以不同的驾驶速度进行驾驶,波浪路面具有较好的限速效果。     

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.     

Traffic System Reliability Comparison Between Digital Driving and Conventional Driving

Driver behavior modeling is becoming increasingly important in the study of traf fic safety and development of cognitive vehicles. An algorithm for dealing with reliability for both digital driving and conventional driving has been develop ed in this paper. Problems of digital driving error classification, digital driv ing error probability quantification and digital driving reliability simulation have been addressed using a comparison research method. Simulation results show that driving reliability analys...     

辅助混合动力电动汽车技术研究Ⅵ——续驶里程的仿真及实验

为研究辅助混合动力电动汽车续驶里程,以ADVISOR2002为工具,仿真分析了纯电动汽车和辅助混合动力电动汽车在2种控制策略下的部件效率、续驶里程和百公里油耗．根据仿真结果确定了辅助混合动力电动汽车采用开关式控制策略,最后设计并进行了道路实验．结果表明,在蓄电池数最减少一半的情况下,辅助混合动力电动汽车在续驶里程上与纯电动汽车相当．     

汽车模拟驾驶模型与仿真的研究

在主动型驾驶模拟训练系统中 ,模拟驾驶舱各个操纵机构存在着多输入、多耦合、非线性的控制作用 ,而驾驶模拟训练要求驾驶动力学模型适于快速实时仿真 .本文使用拟合多项式描述汽车发动机负荷特性 ,提出结构简化的汽车速度和方向控制模型 .对模拟驾驶的仿真结构和学员操作的逻辑判断进行了讨论 ,通过对操纵机构输入的线性化处理 ,得到汽车行驶的仿真模型并选择快速仿真算法实现了所建模型 .实验结果表明 ,本文提出的理论模型和仿真算法是正确可行的     

基于脑电“微状态”的驾驶员脑负荷研究

驾驶疲劳影响驾驶员的警觉度和注意能力,同时严重影响道路交通安全。该文在实验室驾驶平台中模拟疲劳驾驶的基础上,提出了一种评估驾驶过程中大脑工作负荷的方法。实验结果表明,当大脑工作负荷较小时,在theta频段左前额高电势微状态出现的频率升高;当大脑工作负荷较大时频率降低。以此为指标,可以对驾驶员的放松和警觉状态进行检测。