面向人机共驾车辆的驾驶人风险感知研究综述

面向人机共驾车辆的驾驶人风险感知是接管时正确应激反应和操作的前提,是交通安全领域的研究重点.分析了人机共驾车辆驾驶人风险感知概念及其特性;从驾驶人特性、自动驾驶系统、驾驶情景这3个方面分析了人机共驾车辆驾驶人风险感知的影响因素;从驾驶行为表现、接管绩效和主观评价这3个方面对人机共驾车辆驾驶人风险感知衡量方法进行归纳总结...     

基于握力分布的驾驶人人机共驾状态识别研究

人机共驾是现阶段汽车智能化发展的必经之路,在人机共驾中为了避免人机冲突,对驾驶人的人机共驾状态进行识别是实现和谐人机共驾的基础.然而现有研究较少考虑了该状态,同时相关识别方法多基于驾驶人生理信息,导致应用繁琐,不具备实用性.为此,设计了一种能够测量握力分布的智能方向盘系统硬件架构,并在此基础上开发了基于握力分布的驾驶人...     

一种驾驶权动态调整的人机主从博弈共驾方法

针对驾驶人和智能驾驶系统协同转向控制问题,构建驾驶权动态调整的主从博弈型人机协同转向控制框架,首先在该框架下对人机之间驾驶权重进行预分配,建立包含行车风险实时评估和人机操控冲突的驾驶权重调整方法动态调整人机之间的驾驶权重;然后将无意识竞争的人机协同关系描述为主从博弈交互关系,并将人机主从博弈条件下协同转向控制转化为模型...     

基于人机共驾的车道保持辅助控制系统研究

车道保持控制系统是汽车安全辅助驾驶的重要组成部分,可有效提高汽车主动安全性、避免车辆无意识地偏离本车道。目前,大部分车道保持控制系统在工作时将驾驶人的操作视为外界干扰,没有考虑人机共驾阶段下驾驶人与控制系统的控制权分配问题,易造成人机冲突、影响驾驶人的驾驶感受。论文兼顾驾驶人与辅助控制系统各自优势,基于人机共驾技术对车道保持控制系统进行研究。构建基于安全行驶区域与最晚预警边界相结合的车道偏离决策模型,在保证其预警精度的同时降低计算复杂性,根据车辆行驶状态和路面附着系数动态调整预警阈值;研究串级MPC-PID控制策略实现对车辆横向位置的控制,将最优问题转化为二次规划求得目标前轮转角,利用PID算法完成对目标前轮转角的跟踪;引入共驾系数对车辆的控制权进行分配,研究共驾系数分配模型,以车辆状态误差和驾驶人转向力矩作为模糊控制的输入变量、共驾系数作为输出变量,降低辅助控制系统与驾驶人之间的冲突;最后,利用CarSim与Simulink联合仿真对所研究的控制策略进行仿真验证,结果表明共驾系数能够根据驾驶人的操作和车辆运行状态的变化实现动态调整,辅助控制力矩与驾驶人输入力矩变化趋势相同,在保留驾驶人一定操作的基础下可避免车辆偏离车道、降低人机冲突。     

基于人机共驾的车道保持辅助控制系统研究（双语出版）

车道保持控制系统是汽车安全辅助驾驶的重要组成部分，可有效提高汽车主动安全性、避免车辆无意识地偏离本车道。目前，大部分车道保持控制系统在工作时将驾驶人的操作视为外界干扰，没有考虑人机共驾阶段下驾驶人与控制系统的控制权分配问题，易造成人机冲突、影响驾驶人的驾驶感受。论文兼顾驾驶人与辅助控制系统各自优势，基于人机共驾技术对车道保持控制系统进行研究。构建基于安全行驶区域与最晚预警边界相结合的车道偏离决策模型，在保证其预警精度的同时降低计算复杂性，根据车辆行驶状态和路面附着系数动态调整预警阈值；研究串级MPC-PID控制策略实现对车辆横向位置的控制，将最优问题转化为二次规划求得目标前轮转角，利用PID算法完成对目标前轮转角的跟踪；引入共驾系数对车辆的控制权进行分配，研究共驾系数分配模型，以车辆状态误差和驾驶人转向力矩作为模糊控制的输入变量、共驾系数作为输出变量，降低辅助控制系统与驾驶人之间的冲突；最后，利用CarSim与Simulink联合仿真对所研究的控制策略进行仿真验证，结果表明共驾系数能够根据驾驶人的操作和车辆运行状态的变化实现动态调整，辅助控制力矩与驾驶人输入力矩变化趋势相同，在保留驾驶人一定操作的基础下可避免车辆偏离车道、降低人机冲突。     

智能汽车的人机共驾技术研究现状和发展趋势

智能汽车的人机共驾技术（HMIoIV）是解决其智能化级别难以快速跨越至高度自动化水平的有效过渡手段。HMIoIV涉及了L0~L3级别的智能汽车的多种自动化技术,包括先进辅助驾驶系统。针对当前国内外智能汽车人机共驾技术的研究现状,对其概念、结构和研究内容进行总结,根据独立驾驶人参与的数量和驾驶操作方参与的数量将现有的人机共驾技术分成3类：单驾双控结构、串联型双驾单控结构（Traded Control）和并联型双驾双控结构（Shared Control）;并对驾驶人为因素、驾驶人模型、自然驾驶人状态监测和驾驶意图识别、串联型双驾单控结构和并联型双驾双控结构的研究方法以及权限与责任的关系进行全面综述。最后,分析总结当前智能汽车的人机共驾技术所面临的问题和挑战,并对该技术的发展趋势做出展望。     

人机协作系统中车辆轨迹规划与轨迹跟踪控制研究

自动驾驶系统需具备响应驾驶人意图且有效执行驾驶人意图的能力，以解决人机协作系统中存在的人机冲突、人机优势融合等问题。提出决策层“以人为主”、执行层“以机为首”的人机协作关系，构建包含驾驶人意图识别模块、基于意图识别的轨迹规划模块与轨迹跟踪控制模块的人机协作一体化控制系统框架，并重点对轨迹规划模块与轨迹跟踪控制模块开展研究。首先，结合双向长短期记忆神经网络（Bi-directional Long Short Term Memory，Bi-LSTM）与注意力机制模型建立换道轨迹规划模型；在改进人工势场算法中引入模型预测控制并建立避险轨迹规划模型。其次，通过开展驾驶模拟器试验建立换道与避险驾驶行为数据集，为拟人化模型训练和模型参数确定提供支撑。然后，综合考虑车辆状态变量、控制输入与输出以及道路结构参数等约束条件，构建基于最优转向前轮输入的线性时变模型预测轨迹跟踪控制器，实现对规划轨迹的精准跟踪。最后，基于驾驶模拟器搭建人机协作系统硬件在环测试平台，对轨迹规划模块与轨迹跟踪控制模块开展硬件在环测试与验证。结果表明：换道与避险规划轨迹光滑且平稳，轨迹跟踪控制过程中，车辆航向角与前轮转角变化平稳；所构建的轨迹规划与轨迹跟踪控制模块在确保安全性前提下可实现不同场景中的车辆运动控制需求。     

智能汽车人机协同决策关键技术综述

智能汽车人机协同决策是指驾驶人与驾驶自动化系统之间进行信息共享、交互和协同决策的过程,其对于提升智能汽车的安全性、舒适性和通行效率具有重要意义。针对人机协同决策技术在当下文献研究中碎片化且缺乏相关综述研究的现状,介绍了智能汽车人机协同决策技术的研究现状及未来的发展趋势。首先,基于对人机协同驾驶领域研究现状的梳理,从驾驶权限和人机交互2个维度对人机协同决策方法进行分类,前者包含以人为主、人机驾驶权限切换和以机为主的3种决策方式,后者包含人机直接交互和人机间接交互2种决策形式。进一步根据智驾系统中人机协同决策的层级差异,将人机协同决策技术分为人机协同行为决策、人机协同运动规划两大关键技术。前者可分为仲裁驾驶权限、协调驾驶意图和人类在环学习3类,后者可分为人机协同的路径规划和轨迹规划2类。最后,对智能汽车人机协同决策技术的发展趋势进行了总结与展望。通过梳理总结认为：智能汽车人机协同决策技术的发展不仅局限于决策层面,也依赖于上下游共同的技术进步,且多模态人机界面和深度强化学习等技术将成为其进一步发展的重要动力;未来,人机协同决策技术将依托新型决策意图传导技术与大语言模型步入新阶段。     

基于随机森林的驾驶人驾驶习性辨识策略

深入理解驾驶人驾驶习性及其表征方法,对于实现在汽车自动驾驶、辅助驾驶等不同控制系统下的人机和谐交互具有重要意义。为此,本文中提出了一种基于随机森林模型的驾驶人驾驶习性辨识策略。搭建了驾驶人驾驶数据实车采集系统,在典型跟车驾驶工况下对驾驶人驾驶习性数据进行了实时采集;根据层次聚类理论,对驾驶人驾驶习性进行了标定;在此基础上,引入随机森林模型建立了驾驶人驾驶习性辨识策略,并进行了重要性分析、模型训练和测试分析。测试结果表明,本文提出的基于随机森林模型的驾驶人驾驶习性辨识策略能有效辨识驾驶人驾驶习性,模型整体精准度可达97.1%。     

基于触觉引导的L2级智能汽车人机共享控制技术综述

因技术和法规等因素限制，智能汽车短时间内难以实现L1级到L5级的快速跨越，人机共驾将长期存在；基于触觉引导的人机共享控制技术为L2级智能汽车人机共驾提供了有效的人机共享控制途径。通过综述国内外车辆人机共享控制技术相关问题的研究现状，重点分析了基于触觉引导的车道保持、换道、避撞、倒车辅助等人机共享控制在路径规划、意图决策和权限分配转移等过程中，可能会造成人机冲突进而导致车辆稳定性降低、行车安全性变差和驾驶员操作舒适度与自由度恶化等关键问题。同时针对人机共享控制中固有的驾驶人风格及认知差异进行了探讨，以期进一步明确人机共享控制器的设计方法及人机冲突产生的机理。提出未来应在大量仿真或实测行车数据的基础上不断迭代优化智能系统，提高智能控制系统对行车环境和驾驶人状态识别的精准度，从而合理分配人机共享控制权重，有效解决人机冲突、车辆稳定性、行车安全性、驾驶员操作舒适性和自由度等问题。基于现有研究存在的问题，指出自适应性触觉引导共享控制器、权重分配共享控制器、基于神经肌肉反应共享控制器及基于高级辅助驾驶系统共享控制器等将是智能汽车人机共享控制的主要研究方向。      

人机工程学与汽车主动安全系统设计

汽车主动安全系统设计中考虑的核心对象是驾驶员。驾驶员与车构成了典型的人机系统，人机工程学理论是汽车主动安全系统设计的基础，通过对人体测量数据、人的视觉特性及人体的生物力学特性的研究，合理地进行车辆操纵装置、显示装置和驾驶视野的设计，提高汽车的主动安全性。     

公路隧道安全模糊评价方法

分析了公路隧道安全评价方法,针对公路隧道事故的多发性及其安全的重要性,提出对于公路隧道安全这个复杂的多因素、多变量、多层次的人机系统,运用模糊数学方法进行安全评价,建立评价模型,并运用该模型对运营中的公路隧道进行安全评价,得到了符合实际的安全现状评价结果。     

基于TTC60控制器的内燃机车电气控制系统设计

内燃机车是隧道施工使用的重要牵引运输设备。将新型控制器技术及CAN总线技术应用到内燃机车的电控系统的设计中。所设计的系统以高性能控制器TTC60作为控制核心,通过CAN总线与显示器以及发动机控制器进行通讯,完成对液压系统及发动机动力匹配的控制。控制器程序开发采用Codesys平台,上位机程序则是在Linux操作系统下的编程环境,开发界面友好。目前该系统已经调试完成,它在控制功能实现、人机交互和安全可靠性等方面体现了独特的优势。     

基于Freescale S12单片机的路面附着系数测试系统

路面附着系数与行车安全性密切相关。设计了一种基于Freescale S12单片机控制的路面附着系数测试系统。该系统针对路面附着系数测试系统的需求,以滑移率与路面附着系数间的关系为依据,将MC9S12DG128B单片机作为控制核心,对信号采集系统和信号调理单元输出的信号进行相应计算处理,最终将测得的路面附着系教发送至数据显示单元。试验结果表明,设计的路面附着系数测试系统具有结构简单、测量精度高、实用性强及人机交互功能强等优点,具有一定的实际应用价值。     

高速公路隧道交通安全保障系统的研究

高速公路隧道交通安全保障系统是一个复杂的动态系统,是对隧道交通安全运行环境的优化,以减少交通事故发生的可能性以及减轻事故的严重程度,提高道路服务水平,保证高速公路隧道的安全行车。本文以京珠高速公路韶关段隧道为例,对高速公路隧道交通事故特点进行分析,并根据人机工程学原理,探讨高速公路的交通事故的致因因素,提出了高速公路隧道交通安全保障系统的设计思路,然后从人性化和可持续发展的角度出发,建立了以静态管理和动态管理相结合的高速公路隧道交通安全保障系统,并探讨了其运作模式,最后分析了该交通安全保障系统的关键技术,以保障高速公路隧道的安全运营的可靠性、先进性、实时性、可用性以及高效性。     

基于人机工程的汽车驾驶座椅舒适性设计

回顾了国内外有关汽车驾驶座椅舒适性的研究历史及现状,运用人机工程学原理,分析了驾驶疲劳的成因,在此基础上．从座椅的静态特性和动态特性两方面论述了汽车驾驶用座椅舒适性的人机工程设计的要点以及今后的发展方向。     

鸥翼门人机设计要点

为了提高鸥翼门设计的可操作性,文章针对鸥翼门人机设计,进行了要点方法、设计参数及工程要求等的分析。应用车身基础结构断面、SAE定义模型及RAMSIS假人等工具,结合实例,对L38,H47-1H35-1／27-1,35—1,H5,H11H30,H40,L18及车门开启角度等具体设计参数的确定方法进行了说明。给出具体设计步骤及设计要点,根据一些特殊的问题情况给出零部件设计建议,研究结果表明,鸥翼门人机设计需重点关注合理的头部空间;车门开启宽度应结合车门使用空间;人员进出方便性设计及门槛高度设计需综合考虑布置空间、车高和人机设计等因素．、     

乘用车仪表台设计开发思路概述

仪表板简称IP(Instrument Panel),是汽车内饰的重要组成部分,它是集功能性、安全性、舒适性与装饰性为一体的部件,仪表板应有较好的吸能性,能抵抗一定的冲击,使其在发生意外时,减少外力对正、副驾驶员的冲击;仪表板区域布置各种形式的出风口、储物盒、烟灰缸以及扶手箱,安装设计非常巧妙,设计风格各异,充分考虑人机...     

TYI60高原型履带式推土机设计开发

通过分析高原地区气候、地理特征对推土机整机性能的影响,从理论和技术上提出了高原型推土机的设计要求及特点.针对TY160高原型履带式推土机设计开发,从推土机的动力、可靠性及人-机工程3方面提出解决高原难题的方案.     

公路隧道施工中的安全风险评估及防范对策

隧道工程具有施工难度大、隐蔽性、复杂性和不确定性因素多等特点,施工过程中存在巨大的安全风险。按照风险源辨识、风险分析、风险估测和风险控制的流程,以建设中的寨仔山隧道为对象,采用指标体系法进行安全风险总体评估与专项评估。在确定重大风险源后,以矩阵法对重大风险源进行动态估测,并提出风险防范对策,其可为隧道工程安全风险评估与控制提供良好的借鉴。