基于机器视觉的客运车辆危险行驶状态辨识技术研究

为了提高客运车辆危险驾驶状态的辨识效能,提出利用机器视觉辨识危险驾驶行为。使用车载CCD实时采集路面图像,依据图像处理算法检测车道标识线的位置以及本车与前方目标车辆的实时距离,建立了车辆横向偏航辨识模型和车辆纵向危险行驶状态辨识模型;结合所建模型的辨识结果,确定预警方案。实车试验结果表明,所建模型能有效辨识车辆横向偏航和纵向跟车过近危险行驶行为,可用来降低潜在的危险驾驶行为,提高车辆在途行驶安全性。     

基于车辆加速度数据的互通立交匝道驾驶风险分析

为明确互通立交匝道的运行特性和驾驶风险,在重庆市南山立交和江南立交开展了超过30位被试者的小客车实车驾驶试验,通过Speedbox和Mobileye等车载高精度仪器采集了小客车在4条迂回式匝道上的连续运行数据,包括行驶速度、横向加速度、纵向加速度等,明确了迂回式匝道的车辆运行状态,然后运用表征横、纵向加速度关系的G-G图分析了匝道行驶过程中的驾驶风险,确定了立交匝道不同位置的危险等级及危险驾驶行为的高发路段。研究结果表明:①立交匝道上小客车的横向加速度与速度呈三角形分布,纵向加速度与速度呈椭圆形分布;②小半径曲线匝道上出现危险驾驶行为的比例要高于大半径曲线匝道;③通过统计不同断面的危险驾驶行为点占比,将匝道的危险断面分为低风险、中风险、高风险3个等级;④男性驾驶员在立交匝道上的危险驾驶行为占比要高于女性驾驶员,冒险型驾驶员的危险驾驶行为占比要高于其他驾驶风格的驾驶员;⑤立交匝道的危险高发路段通常位于速度变化剧烈的路段,即入弯减速段和出弯加速段。      

团雾天气对高速公路交通安全的影响机理研究

团雾具有突发性强、能见度的变化呈现跳跃式、多发生在日出后、影响范围不确定等特征,对高速公路交通安全影响极大,往往造成连环追尾事故.团雾对高速公路交通安全的直接影响主要体现在路面附着系数和能见度的降低,间接影响主要体现为行驶速度的改变.路面附着系数的降低会导致高速行驶的车辆产生侧滑或甩尾现象,继而增大了驾驶员的心理压力,促使其降低车速;能见度的降低,阻碍了驾驶员及时获取有效的路况信息,无法准确地调整驾驶行为,也会增加驾驶员的驾驶负荷,导致车速的改变.     

车载HUD的人因学研究和交互设计空间

随着汽车朝着智能化发展,智能设备也随之被广泛应用,旨在提供更好的安全驾驶和驾驶体验。其中,车载抬头显示(HUD)作为车内重要智能设备,通过光学设备直接为驾驶员提供有效信息,如车速、警告、导航等信息。随着显示信息的不断增加,在车载抬头显示的设计中需要考虑人因学和交互设计,通过分析并深入洞察国际上关于HUD研发的最新文献,从显示信息、心理负荷与分神、夜视、投影距离、设计空间、视觉显示和车辆行驶维度进行了梳理和总结,为汽车工程技术和研究人员提供HUD和AR-HUD的设计指南。     

减速标线视觉减速有效性实验研究

依托驾驶模拟实验,在虚拟场景中设计纵向减速标线和无震动感横向减速标线,采集车辆运行状态、驾驶员注视行为和操控行为数据并进行处理和分析,验证减速标线的视觉减速有效性.分析结果表明,纵向减速标线和无震动感横向减速标线对驾驶员的视觉特征均具有一定的影响;纵向减速标线和无震动感横向减速标线对车辆运行状态没有显著影响,但对驾驶员从减速意识到减速决策的转化具有显著的促进作用,尤其无震动感横向减速标线对驾驶员减速意识的影响大于纵向减速标线.结果表明,在道路纵坡为1.7%的双向八车道城市快速路虚拟场景中,纵向减速标线和无震动感横向减速标线具有一定的视觉减速有效性.     

驾驶人抑制控制对风险驾驶行为的影响研究

为研究驾驶人抑制控制能力与风险驾驶行为之间的关系,采用线索化Go/NoGo实验范式测量驾驶人抑制控制能力,结合抑制控制与风险决策行为特征构建模拟驾驶场景,基于驾驶模拟器系统对51名被试开展了模拟驾驶实验,记录驾驶人风险决策表现情况,并采集驾驶人操作和车辆运行数据,就抑制控制能力对风险驾驶行为的影响进行了分析。结果表明:抑制控制能力较低的驾驶人在面对风险决策时,往往表现出更高的风险行为倾向,在驾驶过程中倾向于采取更高的行驶速度,并观测到更高的超速行为比例,且对于车辆的横向控制能力偏弱。     

基于视觉干预的高速公路行车轨迹横向分布方法的研究

由车辆荷载在道路横断面的不均匀分布引起的高速公路路面局部破坏是影响路面寿命的主要原因之一。根据行车视觉环境与驾驶员行为之间的关系,利用视觉干预的理念,采用不同道路交通标线的组合使车辆行驶轨迹横向偏移,轮迹横向偏移后,路面横断面内受力趋于均匀,延长了路面寿命。研究成果为路面养护管理提供一种新方法。     

眼疾--驾车的大忌

驾驶员驾驶车辆在道路上行驶,要通过视觉获得信息情报,处理各种情况,所以视觉机能的好坏及其变化直接影响到驾驶员发现和辨认障碍物的能力,对交通安全有着决定性的影响.     

山区城市道路匝道段纵向视错觉减速标线影响研究

为了能够使驾驶员识别到更多的信息获取充足的道路环境状态来保证安全行驶,驾驶员在行驶时需要关注道路上的各种目标,驾驶员视线点在其视野范围内呈一定分布规律,视错觉减速标线的应用对交通安全有着重要影响。该文通过实车试验的方法对设置纵向减速标线的鹅公岩匝道路段和未设置标线的匝道路段的交通流量、区间速度、驾驶员瞳孔指标和轨迹横向偏移量等试验数据进行采集,再结合鹅公岩大桥的道路线形等数据,分析试验路段的交通流特性、驾驶员生理行为指标和轨迹规律,得到在鹅公岩匝道路段设置纵向视错觉减速标线后对驾驶行为及交通流状态的影响规律。试验表明:在匝道路段设置纵向减速标线可以使区间速度的均值降低8.48%,大部分车辆轨迹偏移量一般为0.5～1 m,小于对比路段的1～1.5 m;利用聚类分析结合车辆结构和道路线形,将驾驶员前方视野平面划分为左前方、右前方、左远前方、右远前方、近前方和远前方6个区域。     

雾天不同能见度条件下高速公路限速建议值研究

高速公路雾天不同能见度条件下,驾驶员对道路线形走向的敏感性有所变化,驾驶员需要不断调整方向盘,以不同的车速行驶在线形不断变化的高速公路上.为了探寻在雾天不同能见度条件下,驾驶员以不同车速通过不同曲率道路时的驾驶行为安全特性,利用UC-win/Road建立道路驾驶模拟环境,采集驾驶员在单因素和正交多因素实验方案条件下的车辆运行轨迹数据,结合驾驶行为特点提出了新的评价指标(车辆横向偏移系数)对驾驶员的驾驶行为进行分析.结果表明,能见度、圆曲线半径和车速对车辆横向偏移均具有显著性影响;并且通过正交试验确定各因素对车辆横向偏移影响由强到弱依次为:能见度(F=531.643)>圆曲线半径(F=256.599)>车速(F=45.986).      

一种基于车辆状态及用车场景的自适应行车影像监测系统

传统的行车影像监测系统都是用于倒车和低速行驶场景下,局限性较强。鉴于此,针对在复杂用车场景和环境下,驾驶员对于车辆周边环境的监测需求的差异,设计了一种自适应系统。通过对车辆状态、使用场景以及在线导航信息的综合分析,协同多丝杠联动系统,以实现车辆摄像头的位置调整,车内信息显示系统所呈现的车辆周边影像也会同步调整。结果表明,基于车辆运行信息、驾驶场景信息以及在线网络导航信息的车辆周边影像自适应监测系统,极大地改善了驾驶员对于周边环境的距离判断与使用感知。     

汽车驾驶员车道内行车特点分析

基于图像传感器获得的车辆位置信息,提出一种分析汽车驾驶员驾驶特性的新方法。建立基于模糊机制的驾驶员车道内行驶安全评价模型,以数据库的观点对车辆行驶过程数据进行描述,通过分时间段采样的方式记录行驶车辆距道路标识线的横向距离,根据采样数据特征的统计分析结果确定车道内行车的安全评价模糊隶属度,以此评估驾驶员车道内行车的安全性,分析驾驶员的行车特点。车辆行驶试验表明,该方法能够准确分析驾驶员的行车状态,并评判驾驶员车道内行驶的安全特性。     

基于驾驶模拟实验的高速公路互通立交路段广告牌设置参数研究

针对互通立交路段广告牌易对驾驶员横向、纵向操控稳定性、视认特性造成影响,进而提高行车风险的问题,现研究了不同广告牌设置参数对互通立交路段车辆行驶特性和驾驶员视认特性的影响,并提出了互通立交路段的广告牌合理设置方案,降低广告牌对车辆行驶的不利影响。基于常用广告牌设置参数,通过SCANeR驾驶模拟试验,研究不同广告牌设置参数的影响规律。通过对车辆运行速度、横向偏移量、方向盘转角、注视频率、扫视频率等指标,对广告牌影响程度进行评价。通过各指标的分析结果,提出了各广告牌设置参数对指标的影响规律。为今后高速公路互通立交路段广告牌设置方案提供参考。     

驾驶员弯道操纵能力实车测试与分析方法研究

为客观评价不同驾驶员的弯道操纵能力，提出了一种驾驶员弯道行驶过程操纵行为实车测试分析方法。招募12名驾驶员在试验场标准路面上进行实车试验，分别以30 km/h、40 km/h、50 km/h的初速度驶入U形弯道并自由行驶，记录驾驶员操控数据和车辆运动状态数据，对驾驶员弯道操纵能力进行分析。试验结果表明：不同能力的驾驶员在纵向车速、纵向加速度、纵向急动度、转向盘转角、横摆角速度、转向盘转角熵值等指标上呈现明显差异。该方法可进一步扩展应用于自动驾驶汽车的弯道行驶能力分析评估。     

山区公路平曲线路段动态限速与预警方案

为了提高山区公路平曲线路段的行车安全性,从几何线形指标、路面状况条件与车辆动力学分析推导出临界侧滑速度与纵向行驶临界安全速度计算公式。将临界车速作为安全行驶的约束条件,提出不同路面状况、能见度条件与交通环境下动态限速值计算方法与行车安全控制标准,并考虑到驾驶员接收速度预警信息后驾驶操作过程,从预警设备组合、工作流程与对策3方面提出速度预警方案。研究成果可为山区公路交通安全预警技术提供支持。     

快速路车路协同场景交通流运行效率仿真评价

为研究车路协同系统在不同车间信息交互水平下对快速路交通流的影响,采集并提取北京市四方桥快速路段早高峰交通流轨迹,同时分析车路协同场景下快速路车辆运行特征,实现对常规驾驶场景和信息交互场景的车辆行驶模型标定。选取期望速度行驶车辆占比、横向车距收缩比、纵向车距收缩比、通行能力拓展比对车辆运行效率进行评价,提出车辆横向偏移距离缩小比用以评价车辆空间占用状况;搭建仿真模型并进行仿真试验,分析不同信息交互水平对交通的影响程度。结果显示,车辆运行效率随信息交互水平的提升而提升,其中通行能力的提升幅度最为显著,车路协同场景下信息交互水平从4级提高到1级,道路通行能力较常规驾驶场景分别拓展了19.42%,28.06%,46.48%,74.62%,仿真时段内其余指标值提升幅度较小。车间信息交互场景下车辆行驶的横向偏移幅度缩小,且在高水平信息交互下缩小比例达到17.33%,表明相同车道宽度下车辆行驶的横向安全性提升。      

车辆自动驾驶系统纵向和横向运动综合控制

为提高车辆自动驾驶系统的运动性能,基于模糊逻辑和滑模控制理论设计了一种车辆纵向和横向运动综合控制系统。该控制系统通过对前轮转向角度、发动机节气门开度、制动液压及主动横摆力矩进行协调控制,使车辆能够以期望速度在理想道路轨迹上行驶,并提高车辆在行驶过程中的操纵稳定性。仿真结果表明:纵向和横向运动综合控制系统能够提高车辆在不同行驶工况下的跟踪性能和运动性能,在车辆自动驾驶过程中是有效的。     

夜间驾驶的特点与防范措施

夜间驾驶时，由于灯光照射有一定的范围和亮度，视线受到限制，加上路面起伏不平，灯光常随车身晃动，驾驶员对路面状况、交通情况和行进方向的判断均感困难，甚至出现错觉。为了防止夜间车辆事故的发生，驾驶员应熟练掌握夜间驾驶的特点与防范措施。     

基于国外技术研究方法的弯道驾驶行为特征统计分析

为理解驾驶员行为特征,提高自动驾驶汽车的类人驾驶能力,借鉴国外研究成果,基于自然驾驶数据集,对驾驶员在弯道行驶过程中的行为特征开展了研究。选择车辆纵向速度、侧向加速度、横摆角速度和车速作为驾驶员行为特征,选择弯道曲率半径作为道路几何特征,利用车辆动力学原理进行弯道工况识别,通过核密度估计及相对熵对数据集特征参数分布的收敛性进行验证,并对弯道行驶过程中驾驶员行为特征及道路几何特征进行了统计分析。分析结果可以为设计具有类人操作特性的自动驾驶或驾驶辅助个性化系统提供数据支撑。     

基于视觉心理的山区公路曲线段视觉诱导与安全评价

基于视觉边缘理论,从驾驶员角度出发,采用在曲线段及曲线前直线段铺设干预标线的方法,对驾驶员进行视觉干预,以期改变车辆运行速度和行驶轨迹,进而起到预防交通事故发生,提高行车安全性的作用。分析了边缘率对车速、行驶轨迹的干预机理,选择特殊形式道路标线作为视觉干预的载体,对不同参数标线进行了驾驶模拟试验,分析得到最佳标线形式及参数。在此基础上,论文以温州某山区公路为背景,选取驾驶员注视点、心率、车速、行驶轨迹、横摆角速度等指标,进行视觉干预行车试验,并从以下几个方面对视觉干预效果进行对比分析:干预前后驾驶员注视点及心率变化;干预前后车辆入弯前减速起始位置变化;干预前后车速变化;干预前后车辆行驶轨迹变化。