駕駛?cè)艘曈X感知特性及其建模研究
發(fā)布時間:2022-04-26 22:20
駕駛?cè)耸侨?車-路閉環(huán)系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié),承擔(dān)環(huán)境觀察、決策制定和車輛操縱的多重任務(wù)。其中,對道路和交通環(huán)境的充分觀察是正確決策和操縱的前提與基礎(chǔ);而視覺是駕駛?cè)双@取外界信息的主要途徑,約85%以上的信息都依靠視覺獲得。因此,駕駛?cè)说囊曈X感知特性直接關(guān)系到人-車-路閉環(huán)系統(tǒng)的運行狀態(tài),準(zhǔn)確、充足的視覺感知是人-車-路閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。為此,本文對行車過程中駕駛?cè)说囊曈X感知特性進行了研究。主要研究工作及成果如下:(1)考慮到實車試驗存在的道路線形數(shù)據(jù)獲取困難的問題,以及駕駛模擬器試驗存在的交通環(huán)境簡單、難以體現(xiàn)真實環(huán)境下駕駛?cè)艘曈X感知特征的問題,設(shè)計了實車和駕駛模擬器試驗。實車試驗用以探索和發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)嗽谡鎸嵔煌ōh(huán)境下的視覺特征,并作為駕駛模擬器試驗的有效驗證。駕駛模擬器試驗用以采集駕駛?cè)搜蹌、車輛運行狀態(tài)以及道路和環(huán)境信息。對采集到的試驗數(shù)據(jù)按道路線形(直行、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)路段)進行劃分,并標(biāo)識每個路段的自車周邊的交通環(huán)境。對采集得到的原始眼動數(shù)據(jù)進行頻率校正、插值、濾波等處理,并利用I-VT方法獲得實時的駕駛?cè)俗⒁朁c。(2)研究了駕駛?cè)嗽谥毙泻蛷澋溃ㄗ笙、右向)路段的視覺特征。對眼動儀所...
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 駕駛?cè)艘曈X特性研究
1.2.2 駕駛?cè)祟A(yù)瞄特性研究
1.2.3 駕駛?cè)诵袨檠芯?br> 1.3 論文研究內(nèi)容
第2章 試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理
2.1 試驗數(shù)據(jù)采集平臺
2.2 試驗路線
2.3 試驗流程
2.4 試驗數(shù)據(jù)處理
2.4.1 路段劃分
2.4.2 交通環(huán)境劃分
2.4.3 眼動數(shù)據(jù)處理及注視點求解
2.5 本章小結(jié)
第3章 不同線性路段的駕駛?cè)艘曈X感知行為研究
3.1 基于興趣區(qū)域的駕駛?cè)俗⒁饬Ψ峙涮匦?br> 3.1.1 注視區(qū)域劃分
3.1.2 直行路段駕駛?cè)俗⒁饬Ψ峙涮匦?br> 3.1.3 左向彎道路段駕駛?cè)俗⒁饬Ψ峙涮卣?br> 3.1.4 右向彎道路段駕駛?cè)俗⒁饬Ψ峙涮匦?br> 3.2 基于特征點的駕駛?cè)俗⒁饬Ψ峙涮匦?br> 3.2.1 直行路段駕駛?cè)俗⒁曁卣鼽c
3.2.2 左向彎道路段駕駛?cè)俗⒁曁卣鼽c
3.2.3 右向彎道路段駕駛?cè)俗⒁曁卣鼽c
3.2.4 過渡段駕駛?cè)俗⒁曓D(zhuǎn)移特性
3.3 駕駛?cè)俗⒁曑壽E與方向盤轉(zhuǎn)角的相關(guān)性分析
3.3.1 直行路段
3.3.2 左向彎道路段
3.3.3 右向彎道路段
3.4 本章小結(jié)
第4章 駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間求解及建模研究
4.1 實時的駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間求解
4.1.1 直線路段駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間求解
4.1.2 彎道路段駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間求解
4.1.3 預(yù)瞄時間上下限確定
4.2 駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間的影響因素分析
4.2.1 道路曲率半徑求解
4.2.2 駕駛?cè)藢傩詫︻A(yù)瞄時間的影響
4.2.3 道路曲率半徑對預(yù)瞄時間的影響
4.2.4 其他影響因素分析
4.3 駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間統(tǒng)計特性研究
4.3.1 預(yù)瞄時間正態(tài)性檢驗
4.3.2 預(yù)瞄時間分布變換
4.3.3 數(shù)據(jù)重采樣
4.3.4 變換后的預(yù)瞄時間與行車速度的相關(guān)性分析
4.4 駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間建模研究
4.4.1 基于統(tǒng)計分析的建模方法
4.4.2 基于分組求中位數(shù)的建模方法
4.5 過渡路段駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間修正研究
4.6 本章小結(jié)
第5章 駕駛?cè)祟A(yù)瞄策略對車輛循跡控制的影響研究
5.1 駕駛?cè)四P偷闹饕愋?br> 5.1.1 反饋控制模型
5.1.2 前饋控制模型
5.1.3 前饋&反饋綜合控制模型
5.2 車輛循跡的模型預(yù)測控制
5.2.1 預(yù)測控制的基本原理
5.2.2 基于狀態(tài)控制模型的預(yù)測控制
5.2.3 基于狀態(tài)空間模型的駕駛?cè)祟A(yù)測控制
5.3 預(yù)瞄策略對車輛循跡控制的影響
5.3.1 前饋控制駕駛?cè)四P?br> 5.3.2 預(yù)測控制駕駛?cè)四P?br> 5.3.3 預(yù)瞄策略對駕駛?cè)藳Q策和車輛循跡的影響
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻
在學(xué)期間所取得的科研成果
參與項目情況
發(fā)表論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同等級公路環(huán)境下駕駛?cè)藙討B(tài)視覺特性規(guī)律研究[J]. 胡立偉,李耀平,林玉珍. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2014(03)
[2]道路交通研究中眼動技術(shù)的應(yīng)用與展望[J]. 王華容. 交通醫(yī)學(xué). 2014(02)
[3]車輛換道過程中駕駛?cè)俗⒁曓D(zhuǎn)移模式研究[J]. 吳付威,付銳,牛增良. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2014(02)
[4]草原公路線形對駕駛員視覺特性及車速的影響研究[J]. 侯建利,朱守林,戚春華. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(02)
[5]基于瞳孔幾何特征的駕駛疲勞檢測嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 許少凡,李凱鈿,狄紅衛(wèi),劉卓健. 光學(xué)技術(shù). 2009(01)
[6]汽車預(yù)期軌跡駕駛員模糊決策模型及典型路況仿真[J]. 管欣,高振海,郭孔輝. 汽車工程. 2001(01)
[7]駕駛員確定汽車預(yù)期軌跡的模糊決策模型[J]. 高振海,管欣,郭孔輝. 吉林工業(yè)大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報. 2000(01)
[8]駕駛員交通肇事行為原因及預(yù)防[J]. 趙中利. 濟南交通高等?茖W(xué)校學(xué)報. 1996(S1)
[9]駕駛員—汽車閉環(huán)系統(tǒng)操縱運動的預(yù)瞄最優(yōu)曲率模型[J]. 郭孔輝. 汽車工程. 1984(03)
博士論文
[1]農(nóng)村公路客運車輛行駛穩(wěn)定性及駕駛?cè)艘曈X和生理特性研究[D]. 楊猛.吉林大學(xué) 2014
[2]交通環(huán)境及駕駛經(jīng)驗對駕駛員眼動和工作負(fù)荷影響的研究[D]. 郭應(yīng)時.長安大學(xué) 2009
[3]城市道路環(huán)境中汽車駕駛員動態(tài)視覺特性試驗研究[D]. 袁偉.長安大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于MPC算法的無人駕駛車輛軌跡跟蹤控制研究[D]. 由智恒.吉林大學(xué) 2018
[2]關(guān)于司機疲勞監(jiān)測的人眼檢測與跟蹤研究[D]. 陳艷琴.中南大學(xué) 2004
本文編號:3648835
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 駕駛?cè)艘曈X特性研究
1.2.2 駕駛?cè)祟A(yù)瞄特性研究
1.2.3 駕駛?cè)诵袨檠芯?br> 1.3 論文研究內(nèi)容
第2章 試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理
2.1 試驗數(shù)據(jù)采集平臺
2.2 試驗路線
2.3 試驗流程
2.4 試驗數(shù)據(jù)處理
2.4.1 路段劃分
2.4.2 交通環(huán)境劃分
2.4.3 眼動數(shù)據(jù)處理及注視點求解
2.5 本章小結(jié)
第3章 不同線性路段的駕駛?cè)艘曈X感知行為研究
3.1 基于興趣區(qū)域的駕駛?cè)俗⒁饬Ψ峙涮匦?br> 3.1.1 注視區(qū)域劃分
3.1.2 直行路段駕駛?cè)俗⒁饬Ψ峙涮匦?br> 3.1.3 左向彎道路段駕駛?cè)俗⒁饬Ψ峙涮卣?br> 3.1.4 右向彎道路段駕駛?cè)俗⒁饬Ψ峙涮匦?br> 3.2 基于特征點的駕駛?cè)俗⒁饬Ψ峙涮匦?br> 3.2.1 直行路段駕駛?cè)俗⒁曁卣鼽c
3.2.2 左向彎道路段駕駛?cè)俗⒁曁卣鼽c
3.2.3 右向彎道路段駕駛?cè)俗⒁曁卣鼽c
3.2.4 過渡段駕駛?cè)俗⒁曓D(zhuǎn)移特性
3.3 駕駛?cè)俗⒁曑壽E與方向盤轉(zhuǎn)角的相關(guān)性分析
3.3.1 直行路段
3.3.2 左向彎道路段
3.3.3 右向彎道路段
3.4 本章小結(jié)
第4章 駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間求解及建模研究
4.1 實時的駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間求解
4.1.1 直線路段駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間求解
4.1.2 彎道路段駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間求解
4.1.3 預(yù)瞄時間上下限確定
4.2 駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間的影響因素分析
4.2.1 道路曲率半徑求解
4.2.2 駕駛?cè)藢傩詫︻A(yù)瞄時間的影響
4.2.3 道路曲率半徑對預(yù)瞄時間的影響
4.2.4 其他影響因素分析
4.3 駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間統(tǒng)計特性研究
4.3.1 預(yù)瞄時間正態(tài)性檢驗
4.3.2 預(yù)瞄時間分布變換
4.3.3 數(shù)據(jù)重采樣
4.3.4 變換后的預(yù)瞄時間與行車速度的相關(guān)性分析
4.4 駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間建模研究
4.4.1 基于統(tǒng)計分析的建模方法
4.4.2 基于分組求中位數(shù)的建模方法
4.5 過渡路段駕駛?cè)祟A(yù)瞄時間修正研究
4.6 本章小結(jié)
第5章 駕駛?cè)祟A(yù)瞄策略對車輛循跡控制的影響研究
5.1 駕駛?cè)四P偷闹饕愋?br> 5.1.1 反饋控制模型
5.1.2 前饋控制模型
5.1.3 前饋&反饋綜合控制模型
5.2 車輛循跡的模型預(yù)測控制
5.2.1 預(yù)測控制的基本原理
5.2.2 基于狀態(tài)控制模型的預(yù)測控制
5.2.3 基于狀態(tài)空間模型的駕駛?cè)祟A(yù)測控制
5.3 預(yù)瞄策略對車輛循跡控制的影響
5.3.1 前饋控制駕駛?cè)四P?br> 5.3.2 預(yù)測控制駕駛?cè)四P?br> 5.3.3 預(yù)瞄策略對駕駛?cè)藳Q策和車輛循跡的影響
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻
在學(xué)期間所取得的科研成果
參與項目情況
發(fā)表論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同等級公路環(huán)境下駕駛?cè)藙討B(tài)視覺特性規(guī)律研究[J]. 胡立偉,李耀平,林玉珍. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2014(03)
[2]道路交通研究中眼動技術(shù)的應(yīng)用與展望[J]. 王華容. 交通醫(yī)學(xué). 2014(02)
[3]車輛換道過程中駕駛?cè)俗⒁曓D(zhuǎn)移模式研究[J]. 吳付威,付銳,牛增良. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2014(02)
[4]草原公路線形對駕駛員視覺特性及車速的影響研究[J]. 侯建利,朱守林,戚春華. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(02)
[5]基于瞳孔幾何特征的駕駛疲勞檢測嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 許少凡,李凱鈿,狄紅衛(wèi),劉卓健. 光學(xué)技術(shù). 2009(01)
[6]汽車預(yù)期軌跡駕駛員模糊決策模型及典型路況仿真[J]. 管欣,高振海,郭孔輝. 汽車工程. 2001(01)
[7]駕駛員確定汽車預(yù)期軌跡的模糊決策模型[J]. 高振海,管欣,郭孔輝. 吉林工業(yè)大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報. 2000(01)
[8]駕駛員交通肇事行為原因及預(yù)防[J]. 趙中利. 濟南交通高等?茖W(xué)校學(xué)報. 1996(S1)
[9]駕駛員—汽車閉環(huán)系統(tǒng)操縱運動的預(yù)瞄最優(yōu)曲率模型[J]. 郭孔輝. 汽車工程. 1984(03)
博士論文
[1]農(nóng)村公路客運車輛行駛穩(wěn)定性及駕駛?cè)艘曈X和生理特性研究[D]. 楊猛.吉林大學(xué) 2014
[2]交通環(huán)境及駕駛經(jīng)驗對駕駛員眼動和工作負(fù)荷影響的研究[D]. 郭應(yīng)時.長安大學(xué) 2009
[3]城市道路環(huán)境中汽車駕駛員動態(tài)視覺特性試驗研究[D]. 袁偉.長安大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于MPC算法的無人駕駛車輛軌跡跟蹤控制研究[D]. 由智恒.吉林大學(xué) 2018
[2]關(guān)于司機疲勞監(jiān)測的人眼檢測與跟蹤研究[D]. 陳艷琴.中南大學(xué) 2004
本文編號:3648835
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