基于驾驶人主观判断的换道安全界限时刻研究

摘要

换道是驾驶人日常驾驶中的一种重要的行为,换道过程持续时间较短,是一个十分复杂的过程,它对于驾驶人对车辆的操控能力和对周围环境的判断决策能力具有很高的要求。由于换道所引发的交通事故给人们造成了巨大的损失,如果在行车过程中对于驾驶人能否安全换道进行判断,并给予驾驶人相应的提示,将会大大减少交通事故的发生。但现有的换道预警装置存在成本高、目标识别难度大、预警方法不成熟等缺点。
　　通过实车试验对驾驶人对于换道是否安全的主观判断进行研究,一方面,可以得到更加真实可靠的数据,弥补驾驶模拟器试验不够逼真、与实际驾驶过程有差异的缺点;另一方面,通过研究现有的换道预警策略与驾驶人主观判断换道是否安全条件之间的差异,可以对换道预警装置的预警策略进行优化,为换道预警辅助装置的进一步应用打下基础。
　　驾驶人换道安全界限时刻指的是驾驶人在驾驶车辆过程中,在左侧车道后方有车辆接近自车的过程中,驾驶人主观判断的自车不能再向左侧车道进行换道的临界时刻。本文通过实际道路实车试验,使用驾驶人主观判断的方法,采集驾驶人的换道安全界限时刻,以及这一时刻相对应的数据,如自车参数、目标车参数以及自车与目标车的相对位置关系等。
　　对采集得到的驾驶人主观判断的换道安全界限时刻所对应的数据进行统计分析,得到对于驾驶人主观判断的换道安全界限时刻有影响的四个车辆状态参数:距左侧车道线距离、相对速度、试验车车速和纵向相对距离。根据这四个参数,基于BP神经网络算法,建立了驾驶人换道安全界限时刻模型,该模型可以有效的判断当前状态是否处于驾驶人主观判断的安全换道界限时刻,其准确率达到80.59％,将其与现有换道预警策略相结合,可为换道预警系统的进一步完善提供理论依据。
　　本研究得到了国家自然科学基金项目(51178053)和高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(20100205110001)的资助。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 现有换道预警系统简介

1.4 本文的研究内容

第二章 试验设计与数据处理

2.1 试验目的与试验思路

2.2 试验方案设计

2.3 试验数据处理

第三章 驾驶人换道安全界限时刻数据统计分析

3.1 驾驶人换道安全界限时刻TTC值统计分析

3.2 其他参数统计分析

3.3 本章小结

第四章 驾驶人换道安全界限极限时刻模型

4.1 BP神经网络

4.2 特征指标分析

4.3 驾驶人换道安全界限时刻模型的建立

4.4 本章小结

结论与建议

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢