无侵入测量指标的驾驶疲劳检测性能评估

为了准确检测驾驶疲劳状态,利用高仿真度驾驶模拟器进行模拟实验,采集了驾驶行为和眼动数据,并进行了主观疲劳程度调查.在此基础上,设计了23种无侵入检测指标,从与疲劳的相关性、二元检测性能、对道路线形的敏感性和个体一致性4方面,评估了指标的性能并按综合性能排序.研究结果表明:眼闭合时间比例与主观疲劳程度（Karolinska sleepiness scale,KSS）的相关性最高,为0.443;二元检测性能最好的是眼闭合时间比例和车道偏移标准差;眼动指标在曲-直路段的变化幅度均低于20%;当KSS为7时,除车中心越线时间比例外,其余指标均存在显著的个体差异;综合性能最高的指标依次为车道偏移标准差、闭眼时间比例和越线期间横向平均速度.      

疲劳驾驶的转向特征研究

为有效地实现疲劳提前预警,研究了心电信号(ECG)和转向特征随驾驶时间的变化规律.通过试验,分析了ECG信号的4个指标随时间的变化趋势,进行了显著性分析之后,运用主成分分析方法建立了综合的ECG评价指标来分辨驾驶员的疲劳状态.分析了驾驶员在不同驾驶状态,不同的道路线形下的转向行为,应用转向熵方法分析了转向数据,结果表明...     

疲劳驾驶的转向特征研究

为有效地实现疲劳提前预警,研究了心电信号(ECG)和转向特征随驾驶时间的变化规律。通过试验,分析了ECG信号的4个指标随时间的变化趋势,进行了显著性分析之后,运用主成分分析方法建立了综合的ECG评价指标来分辨驾驶员的疲劳状态。分析了驾驶员在不同驾驶状态,不同的道路线形下的转向行为,应用转向熵方法分析了转向数据,结果表明:相比清醒状态,疲劳状态下的转角熵升高了57.1%。     

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。     

基于多特征融合的疲劳驾驶检测

针对疲劳驾驶检测的特征源单一、辨识率低和实时性差等问题,提出基于多特征融合的疲劳驾驶检测方法。通过SSD目标检测算法进行人脸检测,利用轻量级模型PFLD实现人脸关键点定位。以眼部纵横比、嘴部纵横比和头部姿态为疲劳特征源,提取相关特征,对不同驾驶员疲劳阈值进行标定,基于改进的PERCLOS算法实现疲劳驾驶判定。仿真结果表明：多特征融合疲劳检测系统对自建数据集和YAW数据集的疲劳特征辨识率分别达到了90.5%和94.12%,在实时视频流上的执行效率达到31.59 ms,实现疲劳预警。     

血液酒精浓度对驾驶行为的影响研究

为了探讨饮酒对驾驶员驾驶行为的影响,以驾驶模拟器为平台,测试了13名驾驶人员在不同血液酒精浓度（0mg/dl,20mg/dl,50 mg/dl,80 mg/dl）、不同场景下加速、刹车情况并调查了其主观感受。进行数据分析后初步得到一些结论：饮酒（特别是在较高血液酒精浓度的情况下）确实会对驾驶行为产生影响并可能会导致某些危险驾驶行为;性别和驾驶经验也会对不同酒精浓度下的驾驶行为产生影响。     

疲劳驾驶检测技术发展研究

分析了目前常见的疲劳驾驶检测方法,包括检测驾驶员的个体特征、生理信号以及车辆的运动参数等。介绍了国内外典型疲劳驾驶检测产品,并对疲劳驾驶检测技术的发展趋势进行了展望。     

弯道路侧标志梯度提示策略研究

弯道易造成车辆速度控制不当而成为事故多发路段。为改善弯道安全,本文针对弯道路侧警示标志的布设展开研究,制定弯道路侧安全警示标志梯度提示策略,依托高保真模拟驾驶实验平台,建立山区弯道虚拟场景,选取急弯标志、限速标志(Speed Limit Sign, SLS)及可变信息板(Variable Message Sign, VMS)作为警示标志,在弯道对传统提示策略(急弯标志)、二级梯度提示策略(急弯标志和SLS)和三级梯度提示策略(急弯标志、SLS及VMS)开展实验,获取33名被试驾驶人的车辆运动、眼动数据和主观问卷。选择平均速度、纵向加速度、速度遵从率、标志单次注视时长、标志注视提前距离、反应时间以及主观评价等参数作为评价指标,利用单因素方差分析方法和事后测试,对比不同提示策略对驾驶人的作用效果。研究结果表明：相比传统策略,梯度提示策略能有效提高驾驶人注意力,减小对警示标志的视认距离和反应时间,帮助驾驶人在进入弯道前提前完成减速,并在弯道稳定保持低速行驶。本文研究可为弯道路侧安全警示标志连续布设提供依据。     

融合机器视觉与高精度定位的高速公路疲劳驾驶行为检测方法

为提高高速公路场景下疲劳驾驶检测的准确率,降低在驾驶员面部易受遮挡、光线复杂的驾驶舱内的疲劳驾驶检测的误判率,提出一种兼顾检测精度与实时性、结合高精度定位与机器视觉的高速公路疲劳驾驶行为检测方法。首先,使用多任务卷积神经网络与FaceNet算法实现驾驶员身份识别,运用改进的实用面部特征点检测器（Practical Facial Landmark Detector, PFLD）算法检测人脸关键点。然后,考虑视频设备工作状态不稳定对疲劳驾驶行为识别产生干扰的场景,基于行驶车辆的轨迹数据,提出纵向位移波动斜率（Slope of Longitudinal Displacement Fluctuation, SLDF）,以弥补单一视频设备检测易受光线、遮挡等干扰因素影响的缺陷。随后,使用SLDF指标和3个面部疲劳特征识别疲劳驾驶,并在传统支持向量机（Support Vector Machines, SVM）中加入量子粒子群优化算法,提升SVM分类准确度和缩短运算时间。最后,为验证模型性能进行实车试验,结果表明,复杂场景下疲劳驾驶识别准确率达86.8%,计算时间为3.017 s,与现有其他数据融合...     

视线受阻条件下车辆对行人过街安全的影响

车辆经过交叉口,当车辆视线受阻时,对过街行人安全造成一定影响。利用随机威布尔分布函数,对车辆的可接受间隙概率参数进行估算。利用实际数据分析在有无视线遮挡情况下右转车辆的可接受间隙行为变化,并对连续右转车辆的车头时距进行简单描述。分析结果显示,在视线受阻情况下,右转车辆更倾向于选择较小间隙,连续右转车辆的车头时距也较大。该情况会增加人—车冲突,增加交通延迟、降低右转车辆的通行能力。     

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考虑城市快速路入口匝道加速车道上驾驶员行为变化特征,以间隙接受理论为基础,建立了可变临界间隙条件下的入口匝道通行能力模型. 当驾驶员在加速车道上向前行驶寻找汇入机会时,距离加速车道末端越近,其试图汇入主线的意向越强烈,所选择的临界间隙也会越小. 因此,驾驶员所选择的可接受临界间隙随着其在加速车道上行驶距离的增加而减小,从而会导致在加速车道不同位置的理论通行能力发生变化. 最后,通过数值算例分析可变临界间隙下入口匝道通行能力与固定条件下的差异. 结果表明：在考虑驾驶员汇入行为变化导致临界间隙减小条件下,入口匝道理论通行能力大于以往固定临界间隙条件下的通行能力,并且,在主路流量较大时这种差异更加明显.     

考虑出行者行为的多重网络拥堵风险传播模型

城市道路交通拥堵风险传播过程受拥堵预警信息、出行者行为特性及居民出行流量分布等诸多因素影响.本文提出包括道路子网、信息子网和出行子网的多重网络模型,应用改进的UAU-SIR(Unaware-Aware-Unaware-Susceptible-Infective-Recovered)模型,探讨多重网络预警信息下的城市道路...     

基于支持向量机的车辆驾驶行为识别研究

从车辆行驶轨迹的角度,车辆驾驶行为可细分为车辆跟驰行为、车辆换道准备行为和车辆换道执行行为,它们对交通拥堵、交通事故等都有着重要影响,也是自动驾驶、交通仿真等系统的基础构成模块.然而,如何从实际微观交通流数据中对3种行为进行识别是驾驶行为研究的基础和难点.本文提出基于支持向量机的驾驶行为识别方法,使用真实车辆轨迹数据,为提高模型的准确率,首先对样本数据进行归一化和主成分分析预处理,然后采用网格搜索算法对惩罚因子和核参数进行寻优,最后利用样本数据对基于支持向量机的分类模型进行训练和测试.结果表明,模型的测试精度达到了98.41%,能够很好地识别车辆的行驶状态,为驾驶行为各阶段的研究提供支持.     

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针对传统驾驶决策模型难以体现驾驶员驾驶过程中对交通环境的感知、判断、决策、动作等环节存在不确定性和不一致性,提出了一种基于神经网络的驾驶行为动态集成学习算法——DNNIA.首先训练多个个体网络模拟驾驶行为,然后动态选择泛化误差E最小的个体网络进行集成,采用拉格朗日函数法求解最优集成权系数ωi,并引入agent联盟的思想,把联盟中的个体网络对应的神经元输出做加权平均后,取最大值作为输出.在标准数据集上验证了该算法的有效性,仿真实验中得到的驾驶员踩踏踏板的习惯行为仿真结果与实际采集的样本数据总体趋势基本吻合.     

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.     

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黄灯政策问题已成为道路交通安全领域的研究热点.本文开发了基于视频处理技术的交叉口检测系统,自动采集黄灯期间的交通数据,包括黄灯启亮时车辆到停止线距离、速度、加速度和黄灯结束后车辆的通过情况,建立黄灯期间的驾驶员“停车/行进”决策行为模型和“抢黄灯”行为结果模型.利用北京市“闹市口大街—宣武门西大街”和“中关村东路—成府路”的视频数据对模型进行检验,两个模型的预测结果与实际观测误差分别为8.6%和2.5%.实验结果表明,视频检测技术和驾驶员行为模型能够应用于交叉口的控制管理,本文提出的模型与方法可为相应交通管理措施的制定和实施提供技术支持和理论依据.     

基于视频检测的黄灯期间驾驶员行为研究

黄灯政策问题已成为道路交通安全领域的研究热点.本文开发了基于视频处理技术的交叉口检测系统,自动采集黄灯期间的交通数据,包括黄灯启亮时车辆到停止线距离、速度、加速度和黄灯结束后车辆的通过情况,建立黄灯期间的驾驶员“停车/行进” 决策行为模型和“抢黄灯”行为结果模型.利用北京市“闹市口大街-宣武门西大街”和“中关村东路-成府路”的视频数据对模型进行检验,两个模型的预测结果与实际观测误差分别为8.6%和2.5%.实验结果表明,视频检测技术和驾驶员行为模型能够应用于交叉口的控制管理,本文提出的模型与方法可为相应交通管理措施的制定和实施提供技术支持和理论依据.     

行波效应下连续粱桥随结构参数的响应分析

利用桥梁专用分析软件MIDAS/Civil建立大跨度连续梁桥多点激励数值模拟模型,采用国际上常用的Elcentro波作为加速度时程输入,在考虑行波效应和桩-土-结构相互作用的情况下,利用时程分析法求得结构在主跨跨径、固定墩纵向抗推刚度和边中跨比等结构参数下的响应峰值。通过数值分析比较,表明增大主跨跨径对结构抗震不利,减小固定墩纵向抗推刚度对结构抗震有利,边中跨比对结构抗震利弊兼半。综合分析各种结构参数,主跨跨径对结构抗震最为敏感。