基于图分类的智能车辆复杂场景风险等级评估与建模

准确估计驾驶场景的风险等级是保障车辆安全驾驶的基础，也是车辆智能化的重要体现.针对多种交通参与者共存的复杂行驶场景，提出一种基于图分类的场景风险等级评估方法，完成对场景的建模和对当前场景风险等级的有效评估.实车实验表明，所采用的驾驶员操作特征数据可以很好地表示驾驶员对场景风险等级的理解，并且图表示模型可以对场景中多种动态交通参与者及其交互关系进行有效说明，所提出的方法能够较为准确地对复杂行驶场景的风险等级进行评估，促进智能车辆安全行驶系统在复杂环境下的发展.     

互通立交迂回式匝道纵向加速度特性

为了提高互通式立交的行车安全,分别对南山立交和江南立交的四条迂回式匝道进行自然驾驶实车试验,共采集了33名驾驶员在不同匝道上行驶的纵向加速度,研究了速度变化阶段纵向加速度特性,分析了迂回式匝道变速阶段纵向加速度统计分布特征,并基于纵向加速度对匝道行车舒适性进行了评价。研究结果表明：(1)迂回式匝道速度变化模式分为三个阶段,分别是入弯减速阶段、稳定行驶阶段和出弯加速阶段;(2)同一匝道上,不同驾驶风格驾驶员的驾驶行为有较高的趋同性,但也有一定的差异,在匝道行驶过程中冒险型驾驶员比愤怒型和焦虑型驾驶员减速明显,男性驾驶员比女性驾驶员减速明显;(3)女性驾驶员行驶舒适性略高于男性驾驶员,入弯减速段行驶舒适性优于出弯加速段,冒险型和焦虑型驾驶员出弯加速阶段行驶不舒适占比接近50%。     

基于模糊多目标决策的驾驶员反应状态辨识

为了使安全车距模型中的预警算法适应驾驶员的个体驾驶特性,提出了一种基于模糊多目标决策的驾驶员反应状态辨识方法。首先,对驾驶员进行离线测试,确定出驾驶员的驾驶倾向力度,进而确定出驾驶员的静态反应时间;然后利用模糊数学方法将影响驾驶员反应状态的因素进行分类,利用综合加权层次分析法对驾驶员反应状态进行综合评估。根据评估结果利用反应时间修正公式对驾驶员的静态反应时间进行修正;最后对没有考虑驾驶员因素、考虑驾驶风格和考虑驾驶员反应状态三种情况下,Berkeley模型所作出的预警距离进行了仿真对比。仿真结果表明,在综合考虑驾驶员反应状态后所确定的安全车距更能满足驾驶员的个体需求,能够在一定程度上提高安全车距模型的准确性。     

基于驾驶适宜性检测的驾驶技能评价方法研究

为了研究不同驾驶员个体之间的驾驶适宜性差异,基于驾驶适宜性检测数据,研究了驾驶技能评价方法。通过驾驶员驾驶适宜性检测试验,筛选出有效试验样本54例。研究了各项驾驶适宜性检测指标评价结果的等级划分方法和和驾驶技能评价方法。研究结果表明:基于驾驶适宜性检测可将驾驶员划分为优秀、良好、一般、较差和差5类;通过对54例试验样本的驾驶适宜性检测,得出优秀、良好、一般、较差和差5类驾驶员分别占比为38.89%、22.22%、20.37%、12.96%和5.56%。     

基于驾驶模拟实验的快速路交织区运行风险评价

对快速路交织区运行风险进行有效评价可为交通组织优化设计与交通管控的实施提供依据.基于8自由度驾驶模拟仿真平台,建立16个场景模拟不同交织区长度、不同交通流密度、不同行驶路径的城市快速路交织区运行状况;基于20名驾驶员的实验数据,分析车辆运行状态特性,并提出快速路交织区运行风险评价指标;进一步分析运行风险评价指标与场景变量的关系,并给出运行风险等级划分标准.研究结果表明:高密度交通流场景下运行风险比低密度交通流场景增大50％;运行风险评价指标与交织区长度呈线性负相关关系,增大交织区长度有利于降低交织区的运行风险.     

基于云模型的驾驶员驾驶状态评估方法

为了满足智能车辆辅助驾驶系统对驾驶员状态监测的要求,提出了一种以云模型理论为基础的评估机动车辆驾驶员驾驶状态的方法。介绍了云模型定义、云模型的3个数字特征和云发生器。通过云模型对实际道路上采集的驾驶员不同驾驶状态下的视频录像进行了建模和比较。在清华大学室外移动机器人平台THM R-V上进行了简单实验,实验结果表明,该方法可以识别驾驶员的异常驾驶行为并且给出报警信息。     

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。     

低能见度下驾驶人安全驾驶量表效信度分析

为了检验低能见度条件下驾驶人安全驾驶量表的信度效度,应用实地调查和网络调查方法对314名驾驶员进行测试,将所得数据进行因素分析和信效度的检验。结果表明,1安全驾驶量表由驾驶人行为量表和驾驶能力量表两个部分组成,共包含28个题项,由违规行为、错误行为、失误行为、技术性驾驶能力以及危险感知能力等5个因素构成;2总量表的内部一致性系数达到0.82,并且两分量表内部一致性系数分别为0.88和0.95,具有较好的稳定性;3年龄与违规行为得分呈负相关(r=-0.12);驾龄与错误行为得分呈负相关(r=-0.13),但与技术性驾驶能力及危险感知能力得分呈正相关(r=0.21、r=0.15);年平均行驶里程与技术性驾驶能力和危险感知能力得分呈正相关(r=0.13、r=0.14);2015年总扣分与违规行为和失误行为得分呈正相关(r=0.16、r=0.14),与危险感知能力得分呈负相关(r=-0.12);驾驶员是否在低能见度条件下发生过交通事故则分别与违规行为、错误行为以及失误行为得分呈正相关(r=0.31、r=0.14、r=0.19);最低能见度范围对驾驶人的影响主要集中在违规行为、技术性驾驶能力以及危险感知能力。该量表较为完整地反映了驾驶员行驶在低能见度环境中的安全驾驶行为,并具有良好的信度及效度,同时也更加符合中国的交通规则及文化特征,可以为后续研究中国驾驶人低能见度安全驾驶提供可靠的度量基础。     

基于TPB的疲劳对汽车驾驶员不安全驾驶行为的影响

为预防和控制由于驾驶员不安全驾驶行为导致的交通事故,基于TPB构建包含驾驶员不安全驾驶行为态度、主观规范、知觉行为控制3个变量的疲劳对驾驶行为研究模型,通过发放与分析问卷,得到影响驾驶员出现不安全驾驶行为的因素之间的关系。采用独立样本T检验的方法进行性别和职业的差异影响分析,采用单因素方差法对年龄、文化程度、驾龄的差异影响程度进行分析。结果表明:不同性别在疲劳驾驶行为控制和疲劳驾驶行为意向上显著差异性较大;不同年龄群体对于知觉行为控制和行为意向有显著差异;不同职业类型在疲劳驾驶行为态度和疲劳驾驶行为意向上具有显著性差异;教育程度对驾驶者的行为态度具有显著性差异影响。通过对驾驶员不安全驾驶行为的研究有助于减少驾驶员驾驶过程的不安全驾驶行为,保障交通安全。     

不同驾驶倾向驾驶员的酒后驾驶行为研究

为了探究不同驾驶倾向驾驶员的酒后驾驶行为,提高酒后驾驶行为识别模型的准确性,组织60名不同驾驶倾向驾驶员饮酒后进行驾驶模拟实验,获得12个驾驶行为指标的实验数据;采用距离分析和方差分析,对各驾驶倾向驾驶员的酒后驾驶行为数据进行了研究。结果表明：饮酒后,相同驾驶倾向驾驶员在速度标准差等9个驾驶行为指标上有相似性,其中,激进型驾驶员的速度均值的相关比例最高为85%;不同驾驶倾向驾驶员在油门踏板深度均值等7个的驾驶行为指标上差异显著。本研究可为基于驾驶行为的酒驾辨识研究提供理论支持。     

基于熵权灰色关联分析的车辆行驶安全性评价

为客观评价车辆行驶安全性,系统分析了影响道路交通安全的人、车、路、环境等因素,运用层次分析法构建车辆行驶安全性评价指标体系;运用熵值法确定各指标权重,建立基于熵权和灰色关联分析的车辆行驶安全性评价模型。案例分析表明,影响车辆行驶安全性因素的重要程度为驾驶员因素车辆因素道路因素环境因素,模型评价结果与实际情况相符。     

基于驾驶行为识别的车载交通信息数据实时发布系统研究

针对传统车载交通信息数据发布系统存在操控复杂、用户体验效果差、响应时间过程等问题,提出一种基于驾驶行为识别的车载交通信息数据实时发布系统。在车联网环境下,设计车载交通信息数据实时发布系统的硬件部分,其主要包括ARM处理器、GPS接收模块、行车记录信号采集模块、接口模块、存储器、车载网络、报警模块等。通过层次分析法对主因子决策权重进行分析,对驾驶行为特征进行提取,提取结果即为驾驶行为识别结果,根据识别结果和交通安全调查结果得到影响驾驶员行为的关键组成因子,实现对异常汽车运行信息和异常驾驶行为信息进行警报处理。实验结果表明,所研究系统易于操控,并具有良好的人机交互体验,能够减轻驾驶员心理负担,提高驾驶安全性,且响应时延低。     

高速公路桥梁临界结冰风险驾驶行为分析

桥梁是高速公路运行的关键节点,桥面与路面连接特殊的构造特征致使其结冰存在临界点,因此存在的较大的运行风险。为研究路桥连接处临界条件下车辆运行安全状态,对提升高速公路交通安全水平具有重要的意义。论文针对桥梁结冰且路基段未结冰的临界状态下高速公路运行风险行为的问题,研究依托气象环境模拟实验系,对干燥路面、小雪路面、薄冰路面3种路面在临界状态下的摩擦系数进行测定。基于不同路面状态摩擦系数并结合驾驶模拟实验系统,采集平均速度、纵向加速度、横向加速度、方向盘转角4个指标的驶行为数据。结果表明在3种不同临界状态路桥连接处的驾驶行为变化规律特征显著不同,并通过功效系数法计算路桥连接处3中路面状态下的驾驶风险值,可见路桥连接处的临界状态具有较高的风险水平。     

基于改进CREAM扩展法的驾驶转向人因失误率预测

交通信号灯控制的交叉口是事故的高发地带，驾驶人驾驶车辆在这样的路口进行转向任务，其人因失误可能会引发严重的交通事故。为有效评估驾驶转向中的人因可靠性，在认知可靠性与失误分析（CREAM）扩展法的基础上，结合决策与实验室方法（DEMATEL）为共同绩效条件（CPC）赋予权重，改进人因失误率中总权重因子的计算公式，定量预测驾驶人人因失误率。验证改进方法的合理性，并与改进前的方法进行对比分析。结果表明，改进后的CREAM方法预测人因失误率更加符合实际情况。该方法为以后驾驶人人因失误率定量化研究提供借鉴，对于提高驾驶安全、降低交通事故率也具有重要意义。     

老年驾驶人的应激操作反应特性分析

随着年龄的增长,老年驾驶人的感知认知能力、判断决策能力及操作反应能力均出现衰退,进而导致其交通风险感知和应激反应能力发生变化。为了研究风险情景下老年驾驶人的应激操作反应特性,设计并搭建了行人与机动车、非机动车与机动车、机动车与机动车冲突的道路交叉口风险虚拟试验场景;分别招募了15名中青年与老年驾驶人进行了驾驶模拟试验,采集驾驶过程中驾驶人的操作行为及车辆运行数据,选取相关的指标对试验进行分析。结果表明,老年驾驶人在各风险情境下的反应时间与制动踏板行程总体上比中青年驾驶人长;而在高风险驾驶场景下,老年驾驶人的纵向加速度的波动幅度比中青年驾驶人大,其中有10名老年驾驶人发生了碰撞事故,占所有受试者的比例为33.3%。研究结果为交通安全政策制定者的措施制定提供一些提高老年驾驶人驾驶安全性的理论依据。     

考虑驾驶风格的高密度立交群出入口车辆驾驶风险研究

为分析不同驾驶风格驾驶人车辆的驾驶风险,在重庆内环快速路开展了高密度立交群实车驾驶试验,使用车载仪器采集车辆行驶轨迹、速度等运行参数,通过因子分析和聚类分析等方法,提取车辆速度、加速度和横向位移等参数,以此为依据将驾驶风格分为三个类型,即保守型、常规型和冒险型。通过车辆驶离和汇入主线过程中的轨迹偏移,分析了不同驾驶风格的行车轨迹特征,结果表明：冒险型驾驶人的轨迹偏移高于其余2种驾驶风格的驾驶人,且轨迹偏移的分布较为分散;在驶离/汇入主线时,冒险型驾驶人所需要的换道时间更短、换道起始位置更靠前、换道频次也多于另外2 种驾驶风格;以速度波动和加速度波动作为驾驶风险评价指标,两者大小均是冒险型＞常规型＞保守型;利用熵权法确定指标权重并得到驾驶风险率,将其按照不同驾驶风格分类,结果表明：在主线出口位置,呈现明显的分布特征,即冒险型＞常规型＞保守型,而在主线入口位置,冒险型与常规型的驾驶风险率大小相差无异,但冒险型驾驶人分布更加离散。分析不同驾驶风格驾驶人的驾驶风险率,有助于提高驾驶人的行驶安全性。     

基于灰色多层次的空中交通管理安全风险评价

 针对影响空中交通管理安全风险诸多因素具有的灰色性,引入灰色理论对空中交通管理安全进行风险评价。从人为因素、设备因素、环境因素和管理因素4个方面,提出了空中交通管理安全风险评价的指标体系,采用层次分析法确定评价指标权重,建立基于灰色多层次的空中交通管理安全风险评价模型。并结合实例进行了计算,结果表明,该方法能有效地利用评价指标的信息,科学合理地综合评价空中交通管理安全风险状况,可根据评价结果采取有效措施防止空中交通管理事故的发生。     

无交通信号路口行人过街的人车交互过程研究

自动驾驶汽车要进入人车混行的无交通信号路口,需确保与行人之间的交互安全,为解决这一问题,现以非自动驾驶汽车为研究对象,探索其与行人在无交通信号路口的交互过程。本文选取北京市内两处无交通信号灯的路口作为研究场景进行长期拍摄,基于视频数据从中提取行人的个体属性变量、行人的穿越行为变量、车辆的穿越行为变量以及间隙数据,将行人的过街行为分为穿越前、中两个阶段进行研究。结果表明,穿越阶段对行人的穿越时间具有显著性影响,穿越路口对行人的穿越时间不具有显著性影响。对于穿越前的等待时间,在有右转车道下对其具有影响的因素有行人的拒绝车辆个数和来自方向,在无右转车道下对其具有影响的因素有行人的拒绝车辆个数和起始位置。对于穿越中的穿越时间,在有无右转车道下对其具有影响的因素均为穿越人数和车辆1的行为。今后自动驾驶汽车行驶到无交通信号路口时,可以通过此结果去识别行人,并判断出行人的穿越时间,以便及时做出相应的措施。     

基于CRITIC-模糊综合分析法的山区公路风险管理

为合理评估山区公路交通安全风险等级,制定安全风险管理对策,有效使用道路安全保障资金,采用CRITIC(criteria importance though intercrieria correlation)方法计算各指标权重,建立基于模糊综合分析法的道路风险评估模型。结合贵州省兴义市山区公路交通安全现状,从道路因素、天气因素、交通运行、交通设施等四个方面进行数据采集并分析评估公路各路段安全风险等级。在分级结果上,对不同风险等级的路段采取相应交通安全改善措施,以提高山区公路风险管理水平与交通安全水平。