【摘要】：城市快速路的擁堵問題是許多大城市的交通難題,擁堵的行車環(huán)境會使駕駛員的駕駛操作受到影響,甚至引發(fā)攻擊性駕駛行為。強行換道是一種常見的攻擊性駕駛行為,嚴(yán)重影響到行車安全。若在換道操作前識別出換道意圖,則可預(yù)先評估換道安全性,及時進行預(yù)警。目前,關(guān)于換道意圖識別的研究多將研究場景設(shè)置為暢通狀態(tài),未考慮到擁堵的情況。另外,尚未有針對城市快速路場景的研究。本文在總結(jié)國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上,對城市快速路擁堵狀態(tài)下駕駛?cè)藫Q道意圖的識別展開了研究。首先,從換道類型、換道決策機制、換道階段劃分等角度對車道變換行為進行分析。在此基礎(chǔ)上,從試驗儀器、試驗人員、試驗路線、試驗過程等方面設(shè)計了兩階段的實車試驗方案。通過得到的試驗數(shù)據(jù),確定了不同擁堵狀態(tài)下的換道意圖時窗寬度,并對換道意圖樣本與車道保持樣本進行了篩選,為換道意圖識別提供了數(shù)據(jù)支撐。其次,利用自述式調(diào)查問卷進行駕駛風(fēng)格調(diào)查,建立駕駛風(fēng)格數(shù)據(jù)庫,利用主成分分析法對駕駛風(fēng)格進行量化,通過K-means聚類分析法將調(diào)查對象的駕駛風(fēng)格分為謹(jǐn)慎型、正常型與激進型三類,再從數(shù)據(jù)庫中提取出試驗人員的駕駛風(fēng)格。根據(jù)第一階段調(diào)查的數(shù)據(jù),將駕駛風(fēng)格與行程速度作為影響基于駕駛?cè)烁惺艿膿矶聫姸鹊挠绊懸蛩?建立基于多項Logit的擁堵強度模型。再次,分析暢通、輕微擁堵與中度擁堵三種擁堵狀態(tài)下駕駛?cè)嗽谛熊囘^程中的眼動特征、心率特征以及車輛運動狀態(tài)的基本參數(shù),包括:平均注視時間、后視鏡注視次數(shù)、掃視幅度、掃視速度、心率增長率、速度標(biāo)準(zhǔn)差、加速度標(biāo)準(zhǔn)差、橫擺角速度標(biāo)準(zhǔn)差。采用顯著性檢驗,分析了各種交通狀態(tài)下車道保持階段與換道意圖階段的各參數(shù)的差異性,提取差異顯著的參數(shù)作為表征換道意圖識別的指標(biāo)。最后,基于支持向量機理論,將表征換道意圖的特征參數(shù)導(dǎo)入模型,根據(jù)交叉驗證思想,使用網(wǎng)格搜索法與粒子群算法,對模型進行懲罰參數(shù)C、核函數(shù)參數(shù)g的尋優(yōu),最終得到最優(yōu)參數(shù)。采用測試集對模型進行檢驗,暢通組、輕微擁堵組、中度擁堵組的識別準(zhǔn)確率分別達到93.617%、91.304%、93.333%,符合換道輔助系統(tǒng)要求。然后,結(jié)合本文的研究成果提出了基于擁堵狀態(tài)的車輛換道預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)思路。
【圖文】：

息處理過程，換道意圖階段是指駕駛員從開始產(chǎn)生換道意圖至執(zhí)行換道操作的過程，換道執(zhí)行階段是指駕駛員執(zhí)行換道操作直至換道完成的過程 圖2.2 換道階段劃分2.2 試驗總體方案2.2.1 試驗?zāi)康膹难芯磕康某霭l(fā)，需要進行兩階段的實車試驗 第一階段是對駕駛?cè)藛T在城市快速路的道路環(huán)境下進行實車試驗，主要采集駕駛?cè)藢β范芜\行狀態(tài)的主觀判斷 車速等數(shù)據(jù)，這一階段的調(diào)查是為快速路擁堵分級進行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備；第二階段是在城市快速路環(huán)境下對駕駛員進行實車試驗，采集駕駛?cè)说难蹌有袨?生理信號及車輛運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，這一階段調(diào)查是為駕駛員換道意圖識別作數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 為了保證試驗效果，試驗采用自由駕駛，，完全由駕駛員根據(jù)實際交通情況以及自身操作習(xí)慣自行選擇跟車 換道及超車等駕駛操作 2.2

的數(shù)據(jù)精確而無需人為調(diào)整 用移動工作站連接眼動儀，操作者可采集被試者的屬性 執(zhí)行校準(zhǔn) 觀測實時注視軌跡并實時標(biāo)注受試者的行為 圖2.3 眼動儀佩戴情況（2） Biopac 多導(dǎo)生理記錄儀本文研究中使用的生理信號采集儀器采用美國 Biopac 公司研發(fā)的 MP160 型多導(dǎo)生理記錄分析系統(tǒng) 該實驗儀器共有 16 個模擬數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 16 個數(shù)字輸入通道以及 2個模擬輸出通道 通過該儀器可以同時測量心電 ECG 肌電 EMG 皮膚電 EDA 呼吸等在內(nèi)的多組生理信號 通過生理儀配套的 AcqKnowledge 軟件可以實時顯示設(shè)備采集到的生理信號 該設(shè)備采用無線傳輸通信方式實現(xiàn)采集端和數(shù)據(jù)接收主機之間的數(shù)據(jù)傳輸，能夠有效減少對駕駛員產(chǎn)生的干擾 針對本文的研究目的，只需要使用心電 ECG 進行生理信號采集
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463.6

【參考文獻】

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本文編號：2643096