基于注视行为特性的驾驶人分心负荷评估

为了评估驾驶人操作手机的各种行为对行车安全的影响,组织19名驾驶人佩戴眼动仪开展室内模拟驾驶试验,分别采集城市快速路自由流和拥挤流2种典型交通状况下驾驶人进行正常驾驶、免提通话、语音短信3种操作时的注视数据。采用层次聚类法结合机械划分的方式,将驾驶人的视野平面划分为6个视觉兴趣区域;利用描述统计和方差分析法建立了衡量注视行为特性的敏感性指标集(注视区域信息熵、注视持续时间、垂直方向注视偏差、瞳孔面积变异系数);最后采用熵权法构建4项指标的权重体系,提出了分心负荷指数的概念,并引入TOPSIS法验证了分心负荷指数对分心程度的评估效果。结果表明:进行免提通话操作时驾驶人多处于认知分心状态,语音短信操作时多处于视觉分心状态;相较于正常驾驶,除了自由流场景中进行免提通话操作时分心负荷差异甚微以外,其余手机操作均对驾驶人注视行为产生显著影响,致使分心负荷指数普遍升高,且在拥挤流场景中,执行语音短信操作时分心负荷激增,驾驶风险远高于免提通话。     

车载信息服务影响下驾驶人注视特性研究

为研究车载信息服务影响下驾驶人的注视特征,设计并实施实车实验,采集驾驶人注视点数据,分析不同条件下注视点分布范围与位置。使用车载信息服务后,驾驶人对前方道路区域的注视面积显著减小,驾驶人注视点位置更接近于地面,前方道路区域平均注视比例显著减小,注视持续时间则无显著变化。比较车载信息设置于不同位置时注视分布变化,结果发现:设置于位置1时,注视分布面积与前方区域注视次数比例变化最大;设置于位置3时变化最小;设置位置2时,变化居于前两种情况之间。上述现象表明,使用车载信息服务后,驾驶人获取前方道路信息量减少,前方道路区域相对其他区域的重要程度有所降低,但信息提取难度无明显差异。此外,车载信息系统适宜的设置位置排序分别为位置3、2、1。     

山区双车道公路作业区驾驶员的注视特性研究

我国山区双车道公路具有里程长、交通量大、超荷载运行等特点,大部分已进入养护期,受地形地貌限制,养护作业区路段事故频发,严重影响了运输效率。在大量实地数据采集的基础上,通过心生理理论与数理统计法分析山区双车道公路作业区路段不同交通流状态下驾驶员的心生理变化规律,确定了山区双车道公路作业区路段驾驶员注视时间阈值,最终分析出驾驶员不同注视点的注视时间值与心生理特性。结果表明,山区公路作业区驾驶员的注视时间阈值为381ms,路面障碍物、过渡段路面、前车车尾为驾驶员在作业路段关注最多的点。     

高速公路驾驶人超车过程视觉行为特性

基于驾驶模拟器构建高速公路超车行为模拟场景,利用眼动仪采集30位驾驶人的眼动视频数据,通过后处理软件逐帧分析,获得驾驶人超车过程中注视、扫视和眨眼等视觉行为参数。将驾驶人视觉区域划分为左后视镜、右后视镜、原始车道、目标车道和其余区域共5部分,经过统计分析,获得驾驶人视觉区域驻留概率。研究结果表明:驾驶人超车过程中目标车辆的速度对注视频率、扫视频率、眨眼频率和平均眨眼时间没有显著影响,与平均扫视时间正相关,与平均注视时间负相关;在同一速度水平下,超车目标为大型车时,驾驶人的平均注视时间、平均扫视时间较长,注视频率、扫视频率较低。超车过程中驾驶人在原始车道和目标车道的驻留时间概率超过70%,在左后视镜和右后视镜驻留时间概率相差不大,均为7%左右,在其他区域驻留时间概率为10%左右。驾驶人主要通过观察目标车道和原始车道获得交通信息,通过左后视镜和右后视镜获得交通信息的概率(约为14%)高于其余区域。     

基于车道选择行为分析的交通标志优化设置

分析了驾驶员变换车道时的认读标志行为,从感觉、知觉、判断、执行4个阶段分析快速路连续交通流条件下车道变换所需的时间及距离.给出了认读标志过程中消失点位置的确定方法.结合安全行车要求给出了车辆变道时的临界可穿越空档.通过引入变道成功概率,分析了车辆变道所需的最小行动距离.在此基础上建立了交通标志设置最小前置距离的理论模型.模型输出结果显示,其他条件相同时,流量越高,车辆变道时所需交织段长度越大,交通标志的最小前置距离也越大.模型应用于烟台市同三高速公路交通标志的优化设置,得到在不同变道成功概率下交通标志设置的前置距离,验证了模型的合理性.     

紧急避险车道全宽型服务车道设置位置

在设置全宽型服务车道且避险车道制动床宽度为9.0m与4.5m的断面条件下,利用UCWin Road Ver.9驾驶模拟仿真平台测试了5名驾驶员48次驶入避险车道的几何运动参数.选取方向盘转速指标对车辆驶入紧急避险车道的最小转向半径、方向调整时间、转向角幅值、转向角频率指标进行提取,选取横向偏移率指标对起弯点进行提取与理论验证,然后运用相关分析检验了5个指标与驶入速度的相关性,运用方差分析与配对样本T检验,检验了5个指标与全宽型服务车道设置的显著性.研究结果表明:当制动床宽度为9.0m且服务车道设置于制动床左侧时,车辆行驶稳定性强,驶入紧急避险车道难度小,供车辆方向调整的距离长,驾驶员心理紧张程度低.当制动床宽度为4.5m且服务车道设置于制动床左侧时,车辆的行驶稳定性强且易于驶入紧急避险车道.     

山区高速公路紧急避险车道辅助车道设置

通过对8处紧急避险车道主线外侧车道车头时距的收集与分析,运用拟合分析和卡方检验,发现当外侧车道交通流小于500veh·h-1时,车头时距符合负指数分布.考虑主线外侧车道交通流量、失控车辆的速度与失控车辆汇入的临界间隙,应用微分法求导得到失控车辆汇入主线外侧车道的汇入概率模型.通过分析失控车辆汇入主线外侧车道的换车道驾驶行为,得到了不同路面状况下车辆汇入临界间隙.在保证失控车辆95%的汇入成功率条件下,计算不同路面状况、主线外侧交通流量与驶入速度下的辅助车道长度设置值.     

基于微观换道的高速公路双车道出口辅助车道长度研究

为研究辅助车道长度确定的基本原理和合理长度,采用无人机航拍视频及YOLOv3目标检测算法提取双车道出口辅助车道路段车辆的原始轨迹数据,通过卡尔曼滤波和Frenet坐标系转换,得到了车辆微观换道特性和速度分布特征。以修正双曲正切函数换道模型拟合换道轨迹,左、右换道拟合优度分别为97.48 %、97.62 %。根据路段车辆运行和微观换道特性,建立了双车道出口辅助车道长度计算模型,将辅助车道划分为右换道段、反应段、等待段和左换道段4个组成部分。研究表明：出口辅助车道长度中最主要的影响因素是换道长度,其与行驶速度正相关,和《路线规范》相比,明确了辅助车道最小长度的计算原理,界定了辅助车道的范围,为设计中灵活运用提供了参考。     

驾驶人意图识别综述

为全面了解驾驶人意图识别研究进展,梳理了近30年关于驾驶人意图识别的研究,将驾驶人意图分类为策略意图、战术意图和操作意图;根据研究热点主要对换道、转向、制动和超车意图进行了归纳;从系统构建的角度对驾驶人意图识别系统的结构、输入、算法和评估进行了综述.根据系统输入的不同,从交通环境、车辆运动以及驾驶人行为对4种驾驶意图进...     

车辆驾驶人事故前操作行为模式

以西安及其周边地区交通事故调研数据为基础,对车辆驾驶人事故前操作行为模式进行研究,运用层次分析方法（AHP）和模糊评判方法,分析了影响驾驶人事故前操作行为的因素,建立了驾驶人事故前感知因素评价指标体系及驾驶人对各影响因素指标的评价模型,并用模糊数学和模糊推理的方法建立了基于公路交叉口交通事故的驾驶人事故前操作行为模式模糊控制规则。研究结果表明：在公路交叉口交通事故中,影响驾驶人事故前操作行为的主要因素为驾驶人车速感知、车距感知及交通信息感知;驾驶人事故前操作行为及驾驶人感知因素在一定显著性水平下遵循模糊控制规则。     

量子力学中对称变换操作及对称变换算符

介绍了量子力学中的五种对称变换操作及相应的对称变换算符,并给出了变换算符线性和幺正性的证明及其表示式的推导。     

一种改进快速Hough变换的车道线检测算法

目的研究智能交通系统中车道线快速检测算法。方法首先将车道线图像灰度化,采用中值滤波去除图像噪声;然后用索贝尔算子将灰度图像二值化处理;再次,根据车道线图像的特点并且结合霍夫变换的需求,设置感兴趣区域;最后,在感兴趣区域内用霍夫变换提取车道线,用最小二乘法进行直线拟合,舍弃干扰虚假线,并对多段车道线图像进行检测。结果与结论相对于经典霍夫变换算法,基于改进快速霍夫变换的车道线检测算法运算时间更短,而且使算法的鲁棒性得到了很大提高。     

改进的图像距离变换方法在车道检测中应用

在边缘检测得到二值图像的基础上,提出了一种新的行方向距离变换方法,将其距离图像作为车道检测特征图像,并利用实验验证了行方向距离变换得到的距离图在处理非连续车道线时的有效性及相比于边缘图的优越性.结果表明,行方向距离变换方法不仅能够提供距离信息,而且在处理非连续车道线时能够尽量使其连续化,从而提高车道检测的效率和鲁棒性.     

交叉口可变车道最佳车道功能及信号转变方法

为了保障交叉口车道功能动态控制的效果,并在确保行车安全的前提下,减少车道功能转变过程中对交叉口通行能力所造成的损失和对驾驶员所造成的不适应性,对交叉口动态车道功能划分的实施方法进行了研究.实施方法分为两个步骤,首先基于二进制优化判断模型,确定实施方案;在此基础上,根据信号相位变化的类型,考虑安全、效率及快捷等因素,确定方案实施的时刻.研究表明,并不是所有最优的车道功能方案都有必要实施,此外,方案实施时刻也会根据转变前后车道功能和信号控制情况而变化.     

基于Canny算子和Hough变换的夜间车道线检测

针对夜间只有车灯照射路面图像整体较暗、光照不均匀、车道线不易检测的问题,提出了一种夜间车道线识别方法。首先,对预处理后的图像采用Laplacian算子进行边缘增强;然后,结合Otsu算法进行Canny边缘检测,再在边缘图像底部1/3区域中利用Hough变换进行直线拟合;最后,在斜率约束的基础上提出了一种内侧车道线提取算法,实现了车辆所在车道内侧车道线的检测。针对多种夜间车道线图像进行实验,结果表明,该算法准确提取出了内侧车道线。提出的方法能克服图像较暗和光照不均的影响,排除旁侧车道线、护栏等的干扰,有助于夜间车辆各行其道。     

八车道高速公路可变信息标志前置距离对驾驶行为的影响

基于驾驶模拟实验,设置3.0、2.5、1.5、0.7 km 4种前置距离的可变信息标志（variable message sign,VMS）,收集32名驾驶员视认4种前置距离的VMS后换道驶出高速公路过程中的方向盘、速度和位置数据,并观察各驾驶员在换道过程中的方向盘操控行为、换道行为、减速行为。结果表明：VMS视认过程属于多任务驾驶行为,驾驶员需在短时间内完成VMS视认、路径决策、车辆减速与换道;当VMS前置距离不足时,驾驶员需快速、大幅转动方向盘,进行连续换道、急换道;为顺利驶入减速车道,部分驾驶员采取减速换道措施,增加了事故风险;当VMS前置距离过长时,驾驶员对VMS的短期记忆效应使得驾驶负荷提高。     

基于有限零和灰色博弈的车道变换决策分析

车道变换决策阶段,由于驾驶人对距离和速度判断失误,极易造成擦挂和追尾事故.为了明确车道变换决策形成机制以及此过程中交通冲突的诱发机制,基于决策阶段车辆间的运动关系及驾驶期望等,限定边界条件,提出车道变换博弈的概念.引入具有混合策略的二人有限零和灰色博弈模型,推导模型算法.结合实际道路试验前提下车道变换博弈样本的筛选和数据处理分析,研究博弈双方驾驶人的策略选择和收益特性.结果表明,当车道变换对象车与目标车道后随车的交通冲突不可避免时,对象车的理想最优策略是减速等待,而目标车道后随车的理想最优策略是加速通过临界冲突点,可以有效地兼顾博弈双方安全性与行车时间的收益需求,达到整体最优.研究结果可为车道变换过程中交通冲突的形成机制和路权分配提供相应的理论支持.     

机动车驾驶人行为安全的超车模型与仿真

在总结了当前超车模型的研究现状后,针对在超车过程中驾驶人的驾驶行为是否安全提出了一个可以评价驾驶人行驶安全性的测试方法,并在驾驶模拟器上进行仿真,提出评价的方法指标。     

基于改进Hough变换的结构化道路车道线识别

针对现有结构化道路车道线弯道检测识别技术的准确性和鲁棒性不高的问题,提出一种基于改进Hough变换的车道线识别方法。首先利用Canny边缘算子进行车道边缘检测,其次对比相邻区域距离内的Hough变换峰值参数值,将小于设定阈值距离的直线段进行连接,拟合形成车道线检测区域,然后根据消失点的横坐标距离图像中心点的位置来预测车道线方向,最后借助MATLAB平台完成车道线的识别。验证结果表明:该方法避免了曲线模型复杂、计算量大的缺点,实现了直、弯车道的识别统一化,识别准确率为95.3%,平均耗时0.036s,具有很好的实时性和鲁棒性。     

个性化驾驶人驾驶行为操纵模式建模方法

根据个体驾驶人完成一个具体驾驶行为的驾驶操纵动作具有一定内聚性、时序性和个性化的机理,构建了基于有向图的驾驶人驾驶行为操纵模式的建模方法。根据获取的个体驾驶人在不同驾驶行为下的驾驶操作动作数据,并利用MATLAB仿真软件设计驾驶人驾驶行为操纵模式建模与仿真系统,对启动和超车2种典型驾驶行为下的驾驶操作动作数据进行测试。测试结果表明：基于有向图的建模方法可以实现驾驶人个性化驾驶行为的有序驾驶操纵动作建模。研究为驾驶安全辅助系统驾驶人驾驶行为的驾驶操纵底层上预防和干预危险驾驶行为提供支撑。