基于改进DTW算法的车辆操纵一致性评价方法

作     者：钟岳 徐峰 闫猛飞 刘义乐 

作者机构：32184部队 陆军装甲兵学院 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：02[经济学] 07[理学] 08[工学] 070103[理学-概率论与数理统计] 0202[经济学-应用经济学] 020208[经济学-统计学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0826[工学-兵器科学与技术] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61671470、2022G02000250001) 

主　　题：车辆 协同驾驶 油门动作 一致性评价 分段式DTW 

摘      要：时间序列匹配技术广泛应用于车辆操纵一致性评价，针对某型教练车在协同驾驶过程中的动作匹配度评判问题，提出一种基于分段式动态时间弯曲距离的车辆油门操纵动作一致性评估方法。在有效解决教练车协同操控试验过程中样本数据点数量不一致问题的基础上，根据动态弯曲路径的斜率约束条件，将传统的动态时间弯曲距离(Dynamic Time Warping，DTW)矩形搜索区域通过改变路径搜索斜率方式转变为平行四边形搜索区域，以缩小搜索区域面积，从而极大程度地减小计算量。选取4组典型的油门动作曲线组进行50轮迭代实验进行验证，通过分段式DTW方法计算得到实车A、教练车B动作曲线之间的DTW距离矩阵，利用最小离差平方法对A、B两车动作进行聚类对象合并，从而完成油门动作数据的一致性评判。实验结果表明，改进后的动态时间弯曲算法在各油门动作的平均匹配精度可达89.2%，相较于单一的DTW算法提升约3.2%，平均匹配时间约为92.45 s，降低约12.6%，从而验证了分段式DTW算法在油门动作一致性评判的可行性和优越性。