基于车辆行驶轨迹的道路不良驾驶行为实时辨识方法

为了提高道路交通安全主动防控能力, 以小汽车行驶轨迹数据为研究对象, 研究了不良驾驶行为的实时辨识问题; 基于无人机拍摄交通流视频提取海量车辆行驶轨迹数据; 提出了应用风险度量方法量化典型不良驾驶行为的理论; 使用大样本统计分布方法确定不良驾驶行为的特征参数阈值; 建立了结合交通环境信息的不良驾驶行为谱, 计算了不良驾驶行为谱特征值; 以车辆不良驾驶行为谱特征值为依据标定不良车辆样本; 以部分驾驶行为谱参数为输入, 使用不平衡类提升的人工智能算法建立了不良驾驶行为辨识模型; 为了验证方法的有效性, 使用无人机交通视频采集了上海市的车辆行驶轨迹数据, 分析了小汽车不良跟驰行为特征。分析结果表明: 使用四分位差法得到不良跟驰特征参数的阈值为0.19 s-1, 大部分样本处于正常跟驰状态, 约2%样本处于不良跟驰状态; 基于每辆车行驶轨迹中正常跟驰状态和不良跟驰状态的比例, 使用95%分位数将8 917 veh小汽车样本划分为不良跟驰车辆445 veh与正常跟驰车辆8 472 veh; 不平衡类提升算法CUSBoost辨识不良跟驰车辆达到了94.4%的召回率和85.9%的精确率, 平衡分数和精确率-召回率曲线下的面积为所有算法中最高。可见, 不良驾驶行为谱作为一种客观的不良驾驶行为量化表达方法, 与人工智能方法结合可以生成海量的不良驾驶行为谱库; 不平衡类提升算法可以解决不良驾驶行为数据的不平衡问题, 与常规算法相比具有更好的不良驾驶行为辨识能力。      

货车驾驶人驾驶行为与行车安全研究进展

驾驶行为是影响交通安全最活跃的因素,在“人-车-路”复杂环境中扮演着关键角色。为了深入理解货车驾驶人驾驶行为规律和行为风险性,本文聚焦货车驾驶人驾驶行为对行车安全的影响,对货车驾驶人的驾驶行为风格、行为风险性及其与行车安全的关系等相关研究成果进行系统地梳理和分析。首先,利用构建的文献检索策略,筛选出38篇相关文献,并结合LDA(Latent Dirichlet Allocation)模型,对生成的4个研究主题,即货车驾驶人驾驶行为辨识,危险驾驶行为与行车安全,货车碰撞事故致因分析及驾驶安全风险评估进行总结;其次,针对数据源、特征工程及建模方法等分析要素,构建了适用于任意研究主题的通用研究路径,并重点归纳了目前研究主题在数据源、变量选择方法、研究地点及建模方法等关键要素的研究进展;最后,分析和探讨了货车驾驶人驾驶行为与行车安全领域面临的主要问题,从描述、解释、关联及应用的角度提炼该领域研究的未来发展趋势。研究认为：有必要将驾驶状态特性、车辆运行状态及道路交通状况等多维特征变量进行多源信息融合,开展基于大数据和人工智能双驱动的驾驶行为研究;需加强研究山区公路环境下货车与其他类型车辆之间的交互作用机制,从“人-车-路”视角分析货车碰撞事故致因;需进一步完善智能网联和自动驾驶等高新智能自动化环境下的货车驾驶人驾驶行为与行车安全关系研究;拓展面向驾驶安全的货车驾驶人驾驶风险评估的理论方法和应用框架。研究 成果将为货车事故治理、公路货运平台监控及道路线形设计等应用场景提供重要依据,并有助于相对全面地理解货车驾驶人驾驶行为与道路行车安全的交互作用机理。     

基于驾驶实验的驾驶员气质特征实证探讨

对驾驶行为开展研究,在提高道路通行能力、减少道路交通事故以及智能驾驶、辅助驾驶和汽车安全设计等方面具有重要意义。如何辨别驾驶员类型、分析驾驶员驾驶特征已成为驾驶员对道路交通流影响量化研究的关键问题。研究选取20位拥有三年以上驾驶经验的驾驶员进行道路驾驶实测实验,以高精度车载GPS为数据采集工具(Video VBOX Pro),记录车辆驾驶过程中速度、加/减车速、换道次数等特征参数,并结合驾驶员自我驾驶评述及随车实验人员主观评价,确定驾驶员的驾驶行为特征。将实验数据确定的驾驶员驾驶类型与心理学气质量测表确定的驾驶员驾驶类型进行对比,通过分析发现:心理学气质量测表不适合用于判断驾驶员的驾驶类型。     

影响道路交通安全的驾驶员异常行为研究

道路交通事故的产生多归因于驾驶员行为因素,分析驾驶异常行为对于研究交通事故致因具有重要意义.利用驾驶行为调查表(DBQ)对我国120名驾驶员在1 a内的驾驶行为特点进行匿名调查.根据驾驶员自我报告的驾驶行为调查结果,采用方差分析方法,分析不同性别、年龄类别、性别×年龄类别作用下的驾驶异常行为差异;并对驾驶异常行为调查结果进行因子分析,提取了2个独立的公共因子,分别可以解释为侵犯及违例和认知失误及疏忽.结合方差分析和因子分析的结果,男性驾驶员、年轻驾驶员与侵犯与违例有关的驾驶异常行为较多;而女性驾驶员、年老驾驶员与认知失误及疏忽有关的驾驶异常行为较多.     

基于车辆行驶轨迹的道路不良驾驶行为谱构建与特征值计算方法

为了量化描述不同道路驾驶场景下驾驶行为的动态变化过程与不良驾驶程度, 研究了不良驾驶行为谱的构建与分析方法; 基于车辆行驶轨迹关键参数建立驾驶行为谱; 应用风险度量方法量化4种不良驾驶行为, 包括不良跟驰、蛇形驾驶、速度不稳与不良换道; 基于驾驶行为谱建立了不良驾驶行为谱; 基于交通流量-密度关系与驾驶行为统计参数的差异对交通流状态进行划分; 在不同交通流状态下, 使用四分位差法确定了不良驾驶行为特征参数阈值; 基于特征参数阈值计算每个驾驶人的不良驾驶行为得分; 使用CRITIC赋权法确定了不良驾驶行为的权重, 为每个驾驶人计算不良驾驶行为谱特征值; 为了验证方法的有效性, 使用无人机交通视频采集了上海市的车辆行驶轨迹数据, 分析了小汽车不良驾驶行为特征; 通过专家打分的方法对不良驾驶行为谱特征值进行验证。分析结果表明: 基于驾驶行为参数的交通流状态聚类方法将数据中的交通流状态分为自由流、饱和流、拥堵流3类; 聚类方法比基于基本图的交通流状态划分方法更适合驾驶行为分析; 不同交通流状态下的不良跟驰、蛇形驾驶、速度不稳特征参数分布明显不同, 拥堵流状态下的不良跟驰、蛇形驾驶、速度不稳极端值出现更频繁, 而不良换道特征参数在各交通流状态下有相似的分布; 蛇形驾驶、速度不稳、不良换道的特征参数阈值随交通流密度上升而上升; 使用CRITIC赋权法计算的不良跟驰、蛇形驾驶、速度不稳、不良换道的权重分别为0.19、0.33、0.37、0.11;自由流、饱和流、拥堵流的不良驾驶行为谱特征值的分布范围相近, 均处于0与0.4之间; 专家的不良驾驶行为评价与不良驾驶行为谱特征值一致。可见, 不良驾驶行为谱的构建与特征值计算方法能够使用车辆行驶轨迹数据自动辨识不良驾驶人, 具有客观性、适应性以及可靠性, 能及时发现不良驾驶人, 给驾驶人提供安全提示, 为交通管理部门提供交通安全预警的技术支持。      

不同工作负荷下驾驶员的心生理特征研究

使用动态心电仪作为心生理检测仪器,综合检测驾驶员在不同道路交通环境条件下的心生理反应特征。试验结果表明,驾驶员在不同的道路交通环境条件下具有驾驶工作的心生理负荷特征,不同的驾驶行为和道路交通环境条件对驾驶员造成的心生理驾驶工作负荷不同,这为“人性化”道路交通安全研究提供了理论与实践依据。     

基于K 近邻和支持向量机的醉酒驾驶识别方法的对比分析

醉酒驾驶严重威胁道路交通安全,对醉酒驾驶进行准确识别意义重大.利用驾驶模拟舱进行驾驶实验,提取醉酒驾驶和正常驾驶的驾驶行为参数.首先,通过方差分析和均值分析选取方向盘转角作为识别特征,并采用滑动数据窗求取方向盘转角均值序列,构建识别特征参数;然后,分别采用K近邻(KNN)和支持向量机(SVM)对驾驶状态进行识别,得到两种分类方法在不同道路线形的最高识别准确率及其相对应的最优数据窗;最后,对两种分类方法进行了对比分析.结果表明,SVM对醉酒驾驶的识别性能优于 KNN;数据窗对KNN的识别准确率影响显著,对SVM的识别准确率影响不明显.     

基于ETC门架数据的高速公路车辆行驶特征画像方法

为合理评估高速公路车辆驾驶行为风险和通行费稽查状态异常程度,进而对风险车辆进行提前预警,提出了一种基于ETC门架数据的车辆行驶特征画像方法。首先,通过分析车辆风险驾驶行为和通行费稽查状态,构建了以超速驾驶行为、疲劳驾驶行为、门架状态异常情况、收费状态异常情况、路径状态异常情况为指标的车辆行驶特征画像指标体系;然后,利用熵权-TOPSIS法和熵权-灰色关联分析建立综合熵权法确定各指标权重;最后,选取8辆车作为实验对象生成车辆行驶特征雷达图来验证该方法的有效性。研究结果表明：在4辆1类客车中,有3辆存在超速驾驶行为,其超速驾驶指数趋于0.8,其余的行驶特征指数均趋于0;在4辆6类货车中,有2辆在疲劳驾驶指数上表现异常,其疲劳驾驶指数趋于0.4,还有1辆的收费状态异常指数趋于0.4,可能存在偷逃费风险。可以看出,该方法能有效区分不同车型的风险类型,在高速公路管理中可用于有针对性的风险决策制定。     

网联环境下基于多驾驶人风险评价的不良行为主动干预研究

依托智能网联技术背景，本文提出基于多驾驶人综合风险评价的不良行为主动干预框架。选取驾驶场景中多驾驶人行为表征参数，基于行车数据定义并辨识驾驶人的各类不良行为； 利用面积法实现对不良驾驶行为发生频次、持续时间以及幅值的综合计算，并以可变权重构建其与事故风险的关联关系；借鉴数据包络分析思想，提出考虑可变权重的不良驾驶行为综合评价方法；利用Simulation of Urban Mobility(SUMO)搭建智能网联环境下驾驶仿真平台，以时间窗方式抽取场景中多驾驶人的历史行车数据，利用不良驾驶行为综合评价方法辨识风险驾驶人，提出基于累加窗口与滑动窗口的主动干预方法，每种方法均实现干预单车与干预多车两种策略；分析不 同干预手段的效果，探究窗体大小、驾驶人接受率、干预车辆数等对干预结果的影响。研究表明， 干预多车策略取得较好的效果，基于累加窗口与滑动窗口的驾驶人不良行为总得分分别下降 22.80%和10.50%；与无干预情况相比，当干预接受率为50%时，驾驶人不良行为总得分仍有所降 低；与基于累加窗口方法相比，基于滑动窗口的干预方法更适合实际应用。本文提出的框架可为驾驶行为监测等提供技术支持。     

驾驶分心影响因素的研究

以驾驶员驾驶习惯等主观因素以及道路环境客观因素为研究对象,从驾驶行为构成及特点入手,分析驾驶员分心行为的形成及影响因素。以驾驶行为操纵失误为因变量,以驾驶员主观因素及道路环境客观因素为自变量,统计分析影响驾驶行为要素的数据以及对驾驶行为的影响。分析结果表明:驾驶过程中道路两旁广告标识密度大以及不熟悉路况环境对驾驶员注意力的影响较大。     

典型交通设施对道路交通事故致因影响分析

在分析黑龙江省2006～2010年间1万多起道路交通事故数据的基础上,选取道路交通控制设施、路侧防护设施、道路物理隔离设施、照明设施等四类典型道路交通设施作为研究对象,分析不同敏感条件下（如不同道路类型、不同天气条件、不同事故形态、不同路表条件等）发生的交通事故形态与特征,据此分析道路交通设施对交通事故发生的影响情况,这将有利于道路交通设施功能的有效发挥,道路交通安全度的提高,也有利于道路交通设施的管理与维护。     

道路速度控制措施

行车速度与交通安全之间存在着密切的关系,过高的行车速度或过大的速度差均会对道路交通安全造成不利影响。在道路危险段采取必要的速度控制措施,能够帮助驾驶员排除一些不稳定因素的影响,使其充分地预见到道路的线形条件和路侧状况,从而对驾驶速度和行为做出正确的判断。探讨了合理的确定道路速度限制或控制的标准,对比分析了各类道路速度控制措施的使用效果、适用条件,给出了道路速度控制措施的一般设计方法。     

基于模糊综合评判模型的沙漠环境下驾驶员安全特性评价

为了揭示沙漠公路道路交通环境下驾驶员驾驶特性与交通事故之间的作用机理,选择了影响驾驶员安全特性的主要因素,并利用驾驶适宜性实地检测数据进行相关性分析,建立了影响因素与驾驶特性指标之间的模糊综合评判模型,对沙漠公路驾驶员安全可靠性进行了动态分析和评价.研究表明:由于受特殊的道路交通条件、沿线自然环境以及驾驶员生理和心理特性的影响,沙漠公路中驾驶员表现出较强的事故倾向性;诸影响因素中,气温对驾驶安全性的影响最为显著,然后依次为持续驾车时间、驾龄和年龄.     

防御性驾驶教育与培训问题

遏制道路交通的源头 从当前道路交通的发展而言,道路交通事故大都属于人的不安全行为而造成的,其中由于人对于交通意识单薄,驾驶技能差,对于交通培训知识不熟悉等造成的,因此通过对交通道路的培训与教育才能够真正从源头上遏制交通事故的发生。     

跟驰车流中的反应时间和车头间距研究

为了研究利用驾驶模拟舱研究驾驶行为的效果,考虑道路几何线形、交通设施、环境条件、交通条件等因素,以北京四环道路环境为例搭建模拟场景,在该模拟环境和相应真实道路环境下进行车辆跟驰实验,提取并对比了加减速跟车状态下的反应时间和车头间距数据,从虚拟环境深度线索和仿真车辆行为特性两方面分析了实验结果.研究结果表明,在加速和减速跟驰状态, 在仿真环境中的驾驶人反应时间均略大于真实道路环境,但差别不显著;仿真环境下的车头间距显著大于真实环境;采用驾驶模拟舱研究驾驶行为时,需修正与距离相关的参数才能得到与实际道路环境相符的结果,修正系数的取值范围为1.5~2.0.      

高速公路车辆换道行为风险研究

换道作为车辆的基本驾驶行为之一,对道路上车辆的运行安全有着至关重要的影响.针对高速公路上换道行为导致事故频发的现状,通过对换道车辆及其相邻车辆在换道过程中的运行特征及位置、速度关系进行分析,构建车辆安全换道模型.研究结果表明:通过对不同换道特征的换道行为进行MATLAB仿真,可确定车辆之间的不同速度、加速度情况及驾驶员反应时间下的动态安全距离,以此来确定换道安全和风险的动态临界阈值,为自动驾驶换道预警系统提供理论上的支撑.     

驾驶模拟器现状及应用研究

通过对驾驶模拟器的种类和典型的结构组成进行回顾分析,并对驾驶模拟器在研究道路交通、驾驶行为、道路环境设计、汽车工程等方面的不可替代的优势进行深入的阐述,将对驾驶模拟器的推广应用产生重要的影响。     

驾驶模拟器现状及应用研究

通过对驾驶模拟器的种类和典型的结构组成进行回顾分析,并对驾驶模拟器在研究道路交通、驾驶行为、道路环境设计、汽车工程等方面的不可替代的优势进行深入的阐述,将对驾驶模拟器的推广应用产生重要的影响。     

驾驶行为的执行过程探讨

驾驶行为是影响道路交通安全水平的重要因素之一,也是交通研究的热点。在总结国内外驾驶行为研究成果的基础上,依据信息的进程将驾驶行为分解为认知过程、决策过程、执行过程和学习过程,提出了驾驶执行过程在驾驶行为研究中的重要性,并阐述了驾驶执行过程研究的基础、内容以及方法,可为深入研究驾驶行为提供参考。     

风险驾驶模拟情境下驾驶人风险感知研究

分析风险驾驶情境中静态与动态结合过程的特征,给出风险驾驶情境风险度 (SRD)的定义.基于交通冲突分析技术及主观评价,提出风险驾驶SRD的量化评价方法.采用驾驶模拟实验研究,以六个典型的风险驾驶情境为研究对象,提取专家型被试的驾驶行为进行风险驾驶情境下的交通冲突分析,结合主观评价结果,得到驾驶人风险感知能力的识别基准.通过分析不同风险度情境下的驾驶行为差异,验证SRD 对驾驶行为的影响.本文的实验过程、方法及结论为我国驾驶人风险感知能力测试提供理论与实践参考.