基于车辆运行数据的纯电动汽车用户驾驶风格识别与驾驶能耗分析

驾驶风格是用来体现驾驶员在车辆运行状态下对车辆操作的行为特征,对用户驾驶风格进行识别与分析,有利于推进智能驾驶的发展。根据基于116 辆纯电动汽车的车辆运行数据,通过主成分分析方法与K-means 聚类算法,对用户驾驶行为进行分类分析,对驾驶风格进行了分类识别。利用XGBoost 算法构建纯电动汽车驾驶行为与能耗输入模型,利用SHAP 对模型进行解释。结果表明,将驾驶风格聚为3 类具有较好的分类效果,可分别对应冷静型、普通型与激进型;当驾驶员的驾驶风格趋向于激进型时时,车辆的驾驶能耗越高,驾驶风格激进一个层级,车辆百公里电耗增加3~4倍。当驾驶员行车时,其车速越高,油门踏板踩得越深,车辆加速度的绝对值越大,车辆的驾驶能耗越高。驾驶员的驾驶风格越激进,车辆的驾驶能耗越高。     

基于车辆行驶数据的驾驶风格识别

车辆驾驶员驾驶风格对于汽车的燃油经济性和行驶安全性有重要的影响。文章就基于车辆行驶数据在驾驶风格识别方面的研究进行综述,首先介绍了驾驶员驾驶风格识别的基本流程,接着论述不同学者在驾驶风格识别方面使用的算法模型,包括支持向量机（SVM）算法、反向传播（BP）神经网络算法、随机森林模型算法,然后基于实际车辆行驶数据,利用不同驾驶风格识别模型对其进行实现分析,最后对驾驶员驾驶风格识别的研究工作进行了展望。     

基于驾驶风格识别的AEB控制策略

为了考虑个性化的驾驶员特性对AEB控制策略的影响,提出了一种基于不同驾驶员驾驶风格的AEB控制策略.根据AEB危险场景下的驾驶员反应时间和情境风险度评价得分提出了驾驶风格识别系数的评价指标,通过驾驶员特性所呈现的人群聚类规律,将驾驶员分为谨慎型、普通型和激进型,同时引入危险系数来分级控制安全距离模型的制动减速度,完成紧...     

基于神经网络学习的公共汽车驾驶安全识别

文章针对目前公交车驾驶员身体突发疾病、乘客抢夺方向盘以及现阶段 L2 级别的智能驾驶中驾驶权转移的空白等行车安全问题,设计了表情识别和危险动作识别两款程序。其中表情识别程序是利用基于 Python 语言的 Opencv 计算机视觉库,以 Qt5 作上位机设计的一款在视频中实时采集的人脸表情识别程序。首先通过输入图像的处理提高有关信息的可监测性,进而提高监测质量,其次进行表情模型训练和数据采集等,最终实现识别功能。同时还介绍了基于 LabVIEW 的危险动作识别程序。通过摄像头传入的视频信息,采用帧间差分法以及背景学习等算法监测出运动物体,实现监测范围内可能对驾驶安全构成威胁的外来物体的实时捕捉。实验数据表明,两款程序能够准确、快速地捕捉相应表情和危险动作,在解决上述问题的同时还大大提高了公共汽车的行车安全性。     

基于主成分分析和学习向量量化神经网络的制动工况路面识别与验证

开展车辆制动时路面类型识别的研究,提出一种基于主成分分析-学习向量量化神经网络 （Principal Component Analysis - Learning Vector Quantization,PCA-LVQ） 的制动工况路面识别方法。利用主成分分析对多维度驾驶数据降维处理,提取能表征路面特征的主要成分,采用学习向量量化神经网络对降维处理后的驾驶数据进行训练,并用于路面特征分类,使用制动工况下实车试验数据和硬件在环仿真数据进行验证。结果表明,所提出的 PCA-LVQ算法能准确识别路面类型特征,路面识别的精度达到 97%,与传统 BP神经网络的路面类型特征识别精度提升 7%;同时,在不同车速下,基于PCA-LVQ算法也能较准确地识别路面类型特征。     

基于神经网络的车辆急加速工况驾驶性评价研究

针对驾驶性评价中主观评价一致性差及客观评价无法反映人体主观感受的问题,基于对急加速工况的特点分析,构建了急加速工况的驾驶性客观评价体系,并使用BP神经网络搭建驾驶性主观评分预测模型,建立主客观评价间的映射关系.最后,通过实车试验得到驾驶性主客观评价数据集,对神经网络进行训练和测试.结果表明,预测模型的整体准确率在95％...     

驾驶风格对驾驶行为的影响

为了揭示驾驶风格对驾驶行为的影响规律,进而提取表征驾驶风格的特征参数,对不同风格驾驶人在感知层和操作层的驾驶行为数据进行了量化分析。首先,基于驾驶行为问卷对18名中国非职业驾驶人进行了驾驶风格问卷调查,并采用主成分分析、K-均值聚类等方法将被试驾驶人分为谨慎型、正常型和激进型3种类型。接着,被试驾驶人在搭载了SmartEye眼动仪的驾驶模拟器上开展了高速公路行车环境下的驾驶试验,同步采集了感知层的视觉特性参数和操作层的驾驶绩效参数,并采用判断抽样的方式将驾驶样本按照驾驶风格和驾驶模式（换道意图和车道保持）进行了划分,共选取了810组有效样本。最后,采用方差分析法分析了不同风格驾驶人在不同驾驶模式下的注视行为、扫视行为、横向控制特性、纵向控制特性方面相关参数的差异显著性,并提取了不同风格间存在显著差异的参数作为表征驾驶风格的特征参数。研究结果表明：驾驶风格越激进,驾驶人对周围环境关注越少,对车辆的横向控制稳定性越差,急加速和急减速行为发生的频次越高;不同风格驾驶人在意图时窗内对后视镜的注视次数（p=0.002）、方向盘转角熵值（p=0.04）、加速踏板开度（p=0.01）、制动踏板开度（p=0.02）这4个参数的差异均较为显著,因此可作为表征驾驶风格的特征参数。     

驾驶风格对纯电动公交车行驶能耗的影响

对驾驶员的驾驶风格进行分类,衡量不同驾驶风格对纯电动车能耗的影响。运用主成分分析和 K-means 划分驾驶风格类型,利用支持向量机（SVM）建立模型进行训练;然后基于AVL Cruise 仿真模型输出公交车运行能耗数据,比较不同驾驶风格驾驶员的能耗差异。结果表明,模型对测试集进行标签预测后,分类准确率在 93%;同一线路下,激进驾驶员能量回收较多,对比正常型驾驶员,激进型和谨慎型驾驶员单位里程油耗分别增加了 2.81%、4.44%。利用影响程度,相应采取对驾驶员进行筛选培训等措施,进而降低纯电动公交车运行能耗。     

基于神经网络的疲劳驾驶识别系统

驾驶疲劳识别系统主要依据驾驶员眼部信号、驾驶行为、生理信号等来判断疲劳状态.文章通过BP神经网络与疲劳驾驶相结合,对疲劳参数进行分析,建立基于神经网络的疲劳驾驶实时识别系统,从而提高疲劳检测的准确率.     

基于行驶工况识别的纯电动汽车续驶里程估算

本文中采用主成分分析和模糊聚类相结合的行驶工况识别方法进行纯电动汽车续驶里程的估算。首先选取20个具有代表性的循环工况数据,将其划分为215个工况片段,并选用12个特征参数对其进行主成分分析、模糊C聚类分析和行驶工况识别;然后在MATLAB/Simulink下建立纯电动汽车整车模型,进行行驶工况识别、整车能量消耗和续驶里程仿真估算;最后在转鼓试验台上进行ECE15工况下实车测试验证,结果表明:续驶里程仿真估算值与测试值的最大绝对误差为1.905km,平均绝对误差为0.742km,相对误差小于3%。     

典型城市车辆行驶工况构成的研究

通过把记录的车速曲线在连续的停顿处分割成运动学片段的方法来研究交通状况特征。用主成份分析法和聚类技术提炼这些运动学片段的特征。根据统计分析的概率随机选择并重组实际运动学片段,构造了一系列行驶工况。     

Vehicle sensor data-based analysis on the driving style differences between operating indoor simulator and on-road instrumented vehicle

Abstract

Indoor simulator and on-road instrumented vehicle are the most popular ways to analyze driving behaviors by using collected Vehicle Sensor Data (VSD). However, for a same driver, the driving performance could be different in the real world and in the simulated world. Even though many studies have been conducted to discover the differences of driving behaviors in these two circumstances, little research has focused on analyzing the differences in driving style, which can provide more integrated knowledge of a driver from the natural structure, stimulus–response mechanism, of driving behaviors. Therefore, in this paper, the driving styles in both the real world and the simulated world are extracted by implementing the nonnegative matrix factorization method on the collected VSD data. Through this analysis, the driving style differences can be quantitatively described and discussed in detail. It is found that the drivers tend to be more unstable and sometimes aggressive when driving the simulator and the deviation in the perception of temporal gap in two circumstances is also discovered. The research findings are particularly valuable to calibrate the driving simulator and construct more reliable driving behavior models.     

基于反向传播神经网络的驾驶人人际与情绪危险性模型

为评价和研究驾驶人的人际关系质量对安全驾驶的影响,利用情绪状态可测定的特性,采用反向传播(BP)人工神经网络工具,建立人际-情绪危险性网络模型,并利用530个情绪与人际关系的有效样本作为建模样本占总样本量的80.7%,127个样本作为测试样本,反复对模型进行学习和训练,分别取得了建模样本68.3%的正确率,测试样本70.1%的正确率。研究结果表明:利用BP神经网络建立的人际与情绪危险性模型,在系统关系不明确的状态下仍能达到较为理想的评价结果,可以作为驾驶人尤其是职业驾驶人安全管理和自我检测的有效手段。     

基于RBF网络的小型车自由流车速模型的建立

充分考虑了自由流车速的主要影响因素,在30组观测数据的基础上,利用RBF网络建立了小型车自由流车速模型,并验证了该模型的可信性。     

孤立交叉口多相位自适应模糊控制及其神经网络实现

针对城市中心区交叉口交通流分布的特点,综合考虑本相位和相邻相位车道上的车辆排队长度(以下简称“队长”),应用模糊控制和神经网络具有的学习功能,提出了一种孤立交叉口多相位自适应模糊控制算法,该算法采用两个规则前件进行模糊推理,并给出了基于3层神经网络实现的模糊控制器的网络结构及其改进的BP网络训练算法和运行程序,结合已有类似研究成果进行了仿真比较研究,结果表明:该控制方法在信号周期自动调节和减少车辆延误方面都有明显改进,在实现城市交叉口智能控制中具有推广应用价值。     

重型普通载货汽车典型用户的整车行驶循环工况研究

以重型普通载货汽车为研究对象,针对用户使用情况进行了调研和实车试验,并应用数理统计和多参数统计理论主成分分析与聚类分析方法,解析出重型普通载货汽车典型用户行驶循环工况。基于所提取的循环工况进行了综合油耗的仿真分析,结果表明,仿真计算油耗与用户实际使用油耗一致,证明了所提取重型普通载货汽车整车行驶循环工况的正确性。     

基于BP神经网络的二手车价格评估影响因素研究

为了高效客观准确评估二手车价格,以影响二手车价格评估的因素为研究对象,采用文献法分析筛选出二手车评估价格的11个影响因素并建立了BP神经网络二手车价格评估模型。通过BP神经网络二手车价格评估模型的计算结果显示模型预测价格与实际价格相关系数达到0.96,根据所建模型的连接权值得出了二手车价格评估影响权重值较大的7个因素。最后将影响二手车价格评估的7个主要因素作为输入重构了价格评估模型并重新计算二手车价格得出BP-11模型与BP-7模型计算结果基本一致且Pearson相关性度到0.83。因此本文的研究结果表明:二手车价格评估主要受综合油耗、车辆售后满意度、车龄、车辆可靠性、舒适性、外观、当前里程数的影响,BP神经网络二手车价格评估模型可由这7个因素描述。     

针对自适应巡航的驾驶人风格辨识

车辆进入自适应巡航工况下行驶时,不同风格的驾驶人会对自适应巡航控制系统(Adaptive Cruise Control,ACC)有不同的需求.文章首先通过对不同驾驶人在9种跟随试验下获取的实验数据分析,选取表征驾驶人风格的驾驶特征参数;其次对所有驾驶人驾驶特征参数利用K-mean算法聚类分析,将驾驶人三类,并利用BP神...     

基于BP神经网络轻型轿车排放模型的应用

本文利用BP神经网络理论,构造一个预测轻型轿车排放的BP神经网络模型,经验证,预测模型能较好地对一般轻型轿车排放结果进行定性预测,可以作为简易稳态工况法(ASM)尾气检测前的参考,对节约检测成本、提高一次检测通过率有着较高的实用价值;同时以南京市为例,研究了轻型汽油车行驶里程、使用年限等参数对排放的影响,为有针对性的维修治理提供可靠的依据。