基于駕駛員操控行為特征的碰撞預(yù)判系統(tǒng)研究.pdf

1、基于主動(dòng)安全系統(tǒng)對(duì)潛在碰撞的預(yù)判斷，在即將發(fā)生碰撞前調(diào)整乘員約束系統(tǒng)，以降低乘員損傷的主被動(dòng)融合技術(shù)，在近年來(lái)成為汽車(chē)安全的研究熱點(diǎn)。主動(dòng)安全系統(tǒng)由于需要雷達(dá)等環(huán)境探測(cè)技術(shù)的支持，造成系統(tǒng)繁雜且成本較高，難于在經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)中廣泛應(yīng)用。研究表明從事故起因的出現(xiàn)至碰撞的發(fā)生通常有長(zhǎng)達(dá)數(shù)秒的時(shí)間，且大多數(shù)碰撞發(fā)生前駕駛員進(jìn)行了制動(dòng)和轉(zhuǎn)向的避撞操控。交通事故統(tǒng)計(jì)資料顯示，行人碰撞和側(cè)面碰撞造成較多的人員損傷，而新手駕駛員所造成的事故在所有駕齡段中

2、的比例最高。因此，本文基于新手駕駛員在行人碰撞和側(cè)面碰撞危險(xiǎn)工況中的異常操控行為特征，設(shè)計(jì)一種經(jīng)濟(jì)和高效的事故預(yù)判系統(tǒng)，以應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)型車(chē)輛中降低碰撞中的人員損傷。
　　本文基于真實(shí)交通環(huán)境，利用UC-win/Road軟件搭建了包含12個(gè)交叉路口的長(zhǎng)度約為15 km的正常和危險(xiǎn)行駛場(chǎng)景。危險(xiǎn)場(chǎng)景中的行人-車(chē)輛碰撞和車(chē)-車(chē)側(cè)面碰撞分別包含2個(gè)障礙物運(yùn)動(dòng)方向，碰撞時(shí)間(TTC)分別為1.5 s、2.5 s、3s和3.5s的四種不同緊急度

3、的共16例危險(xiǎn)工況。將制動(dòng)加速度、制動(dòng)踏板角速度、轉(zhuǎn)向盤(pán)角度和轉(zhuǎn)向盤(pán)角速度四個(gè)參數(shù)定義為駕駛員操控特征參數(shù)，利用箱線(xiàn)圖及Mann-Whitney秩和檢驗(yàn)分析志愿者性別和駕駛風(fēng)格對(duì)操控特征參數(shù)的影響。利用相關(guān)性分析討論正常和危險(xiǎn)工況中四個(gè)駕駛員操控特征參數(shù)間的相關(guān)性。以制動(dòng)踏板角速度、轉(zhuǎn)向盤(pán)角速度、駕駛員性別和駕駛風(fēng)格為輸入變量，通過(guò)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛工況的識(shí)別。
　　統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明性別僅對(duì)危險(xiǎn)工況時(shí)的轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入均值分布有顯

4、著的影響;焦慮和謹(jǐn)慎型駕駛風(fēng)格對(duì)危險(xiǎn)工況中制動(dòng)踏板角速度均值的分布有顯著影響。四個(gè)操控特征參數(shù)在正常與危險(xiǎn)工況的分布均有顯著性差異。正常與危險(xiǎn)工況中制動(dòng)加速度和制動(dòng)踏板角速度以及轉(zhuǎn)向盤(pán)角度和轉(zhuǎn)向盤(pán)角速度間均有中等程度的相關(guān)性。構(gòu)建的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)行駛工況的識(shí)別準(zhǔn)確率為98.1％，且行駛工況的識(shí)別主要由制動(dòng)踏板角速度控制，駕駛員性別和駕駛風(fēng)格對(duì)識(shí)別的影響較微弱。
　　駕駛員性別和駕駛風(fēng)格對(duì)制動(dòng)和轉(zhuǎn)向操控有一定影響，但對(duì)危險(xiǎn)工況的識(shí)