面向前车的驾驶行为感知与意图识别算法研究

感知周围车辆的驾驶行为并识别其意图将成为新一代高级驾驶辅助系统的重要组成部分。针对现有方法只考虑单一驾驶行为且可扩展性和可伸缩性差,提出一种基于稀疏表示理论的驾驶行为感知字典模型(Driving Behavior Perception Dictionary Model, DBPDM)。将车辆行驶状态视为时间序列,设计基于自回归积分移动平均(Autoregressive Integrated Moving Average,ARIMA)结合在线梯度下降(Online Gradient Descent, OGD)优化器的在线预测模型,提出基于驾驶行为预测的意图识别构架(Intention Recognition Framework, IRF)。首先,采用图Lasso方法估计典型驾驶行为的稀疏逆协方差矩阵构建驾驶行为字典库,并采用Logdet散度方法计算各逆协方差矩阵的差异获得行为感知字典模型。然后,基于在线预测模型对目标车辆的行驶轨迹和运动状态进行预测,结合主车车辆的行驶状态作为稀疏表示的观测信号,以获取预测时域内的目标车辆意图。最后,采用NGSIM (Next Generation SIMulation)真实驾驶数据对模型进行开发和测试。研究结果表明:所提出的行为感知模型能对6种典型驾驶行为构建行为字典,在分类准确率上与现有方法相比有明显提升,对换道和转向行为样本的平均识别准确率分别达到99.1%和92.9%;该模型能够在相对早期阶段准确地识别出车辆行为;在线预测算法能较好预测出目标车辆的行驶轨迹和运动状态,从而间接地反映出其在预测时域内的驾驶意图;IRF可在换道和转向行为开始前的1.5 s较为准确地识别出目标车辆的意图,平均识别准确率超过80%。     

斜拉桥主塔承台水热化分析

随着经济和公路建设的发展,国家对公路和桥梁建设的投入比例越来越高。斜拉桥的跨度越来越大,结构形式也越来越复杂。先进的施工技术和索塔的施工伴随着大量的水化热,以及会引起的极其复杂的温度场和温度应力,内部和外部温差的存在,使不同温度状态下的混凝土部件都处于不同的温度状态。混凝土在浇注和养护期间的出现的温度应力是混凝土构件养护、浇筑过程中出现裂缝的最重要原因。与其他运行裂缝相比,裂缝复杂度更大、数量、宽度更大,是影响构件混凝土承载力的主要因素。针对闵浦大桥的实际情况,对混凝土施工的温度控制进行了分析和介绍,为同一类型、大体积平台的混凝土施工提供参考。     

超速行为多通道告警及差异化矫正研究

为了对超速行为进行有效控制，研究多通道告警系统以及差异化矫正系统对不同风险等级超速行为的干预矫正效果。试验基于模拟驾驶三维仿真平台，搭建包含隧道在内的限速高速公路场景，将招募的48名被试平均分为对照组、告警组、矫正组以及告警-矫正组，采用自主设计的多通道告警系统以及差异化矫正系统进行模拟驾驶试验。结果表明：在驾驶表现方面，与对照组相比，告警组的平均车速离差减小，但可接受风险超速比例显著增加，矫正组的平均车速显著降低，比对照组低8.31 km·h^-1，告警-矫正组超速时间比例最低，在可接受风险、低风险以及高风险超速行为下，其平均超速比例分别低至6.55%、0.18%和0.01%；在主观评价方面，告警-矫正组在有效度、接受度、使用度、推广度、满意度、理解度、轻松程度和注意力分散程度等8个维度的综合评分最高；在视觉特性方面，相比矫正组，告警-矫正组的积分界面注视频率以及积分界面注意力分配率均显著下降，对限速标志牌的注视频次最高，且单次视线离开路面时长在462~982 ms区间，表明告警-矫正组合系统在不干扰驾驶人安全驾驶的情况下，提高了驾驶人主动控制超速行为的意识。     

山区公路事故率与平面线形的关系

统计了2条山区公路的交通事故数据与平面线形数据,采用角度变化率作为平面线形的表征参数,对样本路段区间内的事故率与角度变化率进行回归分析,分别计算了当前样本路段向前0.25、0.50、0.75、1.00、1.50km等多个计算区间上的平均角度变化率。对角度变化率进行二次处理,利用最小二乘法拟合了事故率与角度变化率之间的曲线关系。分析结果表明:路段1、2区间内的事故率与角度变化率的拟合判定系数较低,分别为0.414 2和0.120 8;在当前样本路段向前0.50km的计算区间上,事故率与平均角度变化率的正二次抛物线关系均最明显,拟合判定系数分别为0.966 1和0.790 8;当平均角度变化率大约在0.002 0(°).km-1时,事故率最低。     

汽车驾驶人驾驶经验对注视行为特性的影响

通过实车试验,分别在城市道路和公路上,利用EyeLinkⅡ眼动仪测试了20名驾驶人的眼动参数与注视行为特性。将被试驾驶人分为熟练驾驶人组和非熟练驾驶人组,通过将实际驾驶过程中的交通场景录像逐帧分解,并与驾驶人的眼动数据相结合来确定驾驶人的真实注视目标,对比了熟练与非熟练驾驶人的注视区域和注视目标特征,研究了2组驾驶人驾驶经验对驾驶人注视行为特性的影响,并分析了导致2组驾驶人注视行为差异的原因。研究结果表明：驾驶经验对驾驶人注视行为特性有显著影响;在城市道路上,熟练驾驶人对近处目标的注视频次比非熟练驾驶人高约18％,而对车内后视镜的注视频次约为非熟练驾驶人的4．7倍;在公路上,非熟练驾驶人对远距离区域的注视频次仅为熟练驾驶人的4l％,而对车内区域的注视频次则为熟练驾驶人的2．1倍;驾驶人对右区域的注视频次平均约为左区域的2．5倍,且熟练驾驶人对右区域关注更多,约为左区域的4倍,而非熟练驾驶人对右区域的注视频次约为左区域的1．5倍;非熟练驾驶人处理信息的策略和效率均比熟练驾驶人差。     

通道宽度对驾驶员动态视觉和操作行为的影响

使用眼动仪及车速记录仪记录了5种试验条件下3名驾驶员在驾驶过程中的眼动行为和车速数据，分析了不同通道宽度条件下的车速变化特征、驾驶员眼动特征和操作行为特征。结果表明：随着通道宽度变窄，驾驶员的注视点变近，对障碍物的注意变得集中，且习惯于以左侧障碍物为参照来调整车辆运行状态；通道宽度变窄使驾驶员信息感知阶段时间所占的比例减小，而操作校正阶段时间所占比例增大，且通过条件越差，对驾驶员的刺激越强烈。     

中国汽车被动安全性研究现状分析

本文回顾了中国汽车被动安全性研究的发展历程，通过分析中国在该领域研究的现状，提出了存在的问题和作者的观点。     

考虑坡长因素的纵坡坡度对交通事故的影响分析

为了研究连续下坡道路的坡度、坡长与事故的关系,采集了5条典型连续下坡路段(总长度为76.68 km)的1 276起事故数据。从事故起数沿下坡方向的里程分布规律可以看出,事故集中分布在下坡路段的下半段,并且随着里程的积累而增加。对事故率与事故地点坡度和一定坡长的平均坡度分别进行线性和指数回归,对比回归结果和方程的样本决定系数R2,显示事故率与平均坡度的相关关系较事故率与地点坡度的相关关系更为显著。     

不同通道宽度条件下汽车驾驶员注视点分布规律

为分析驾驶员感知-判断-操作行为模式,对驾驶员在通过不同通道宽度障碍物时的动态视觉进行研究。用眼动仪等设备记录了驾驶员在通过设定障碍物间的通道宽度时眼睛注视点的变化和相应的车辆行驶速度,分析了在7.04、.4、3.5、3.0和2.0 m五种通道宽度条件下驾驶员注视点变化的分布规律。试验结果显示,无障碍物时,对应通道宽度为7.0 m,驾驶员注视点在车辆前方较远处和道路的中央区域;通道宽度较充裕时,对应通道宽度为4.4和3.5 m,驾驶员注视点主要在左侧障碍物和道路中央;通道宽度较窄时,对应通道宽度为3.0 m,驾驶员注视点频繁在左右两侧障碍物间移动;随着驾驶任务难度增加,驾驶员的注视点分布区域变近,视线的变化频率提高。     

道路环境对驾驶人眼动行为影响的试验研究

为了分析道路类型条件对驾驶人眼动行为的影响,分别在城市道路、城乡结合道路及山区公路上开展试验,利用EyeLink Ⅱ型眼动仪对20 名驾驶人的眼动行为进行测试和记录,分析不同道路环境中驾驶人的注视区域、注视目标及注视时长等特征.结果表明,驾驶人根据道路环境的变化调整其视觉搜索行为,在交通环境相对简单的道路上,驾驶人注视较远且平均注视时间较短,而在交通环境复杂多变的道路上,驾驶人注视较近且平均注视时间较长.研究结果为深入研究驾驶人的视觉行为规律、提高驾驶人行车安全性奠定了试验基础.