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同济大学学报（自然科学版） 2016年第6期44卷 876-883页

作者：王雪松朱美新陈铭同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

利用同济大学8自由度高仿真驾驶模拟器研究了临撞工况紧急程度对驾驶员避撞行为的影响.通过不同初始车头时距(<1.0 s,[1.0 s,1.5 s),[1.5 s,2.5 s])和不同前车减速度(0.30g,0.50g,0.75g)的组合,建立了不同紧急程度的前车减速临撞工况,... 详细信息

利用同济大学8自由度高仿真驾驶模拟器研究了临撞工况紧急程度对驾驶员避撞行为的影响.通过不同初始车头时距(撞工况,运用驾驶员感知反应时间、油门释放反应时间、制动转移时间、制动延误、最大刹车踏板压力、最大减速度等指标比较了不同紧急程度下避撞行为的差异.结果表明,①随着工况紧急程度的增加,驾驶员更快地释放油门及达到最大刹车踏板压力,并且施加更大的制动力度;②当初始车头时距为1.5 s左右时,驾驶员感知反应时间约为1.2s,而当初始车头时距增大到2.5 s以上时,感知反应时间变得非常大,甚至达到了3 s;③驾驶员开始释放油门与开始制动间的转移时间不受工况紧急程度影响,保持在0.8 s附近;④在低紧急程度下,驾驶员表现出多阶段刹车行为,使得驾驶员需要更多的时间才能达到最大刹车踏板压力.

关键词：追尾事故避撞行为感知反应时间制动延误工况紧急程度驾驶模拟器

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基于驾驶员避撞行为的追尾避撞控制策略研究

基于驾驶员避撞行为的追尾避撞控制策略研究

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作者：张春雷江苏大学

学位级别：硕士

近十年来,随着我国国民经济的快速发展,汽车保有量急剧增长,交通运输繁忙,引发的各类城市交通问题日趋严重,已成为当前社会所面临的重大问题之一。因此,开展辅助驾驶技术的相关技术研究,对于改善道路交通安全状况具有重要的理论研究意... 详细信息

近十年来,随着我国国民经济的快速发展,汽车保有量急剧增长,交通运输繁忙,引发的各类城市交通问题日趋严重,已成为当前社会所面临的重大问题之一。因此,开展辅助驾驶技术的相关技术研究,对于改善道路交通安全状况具有重要的理论研究意义和实际应用价值。车辆在行驶过程中利用安装在车上的各式各样传感器实时感应周围的环境,收集数据,并结合导航仪地图的数据,进行系统的运算与分析,从而预先让驾驶员察觉到可能发生的危险,有效增加汽车驾驶的安全性和舒适性的先进驾驶员辅助技术能有效减少交通事故的发生,提高交通安全。本文基于驾驶员避撞行为特性构建主动避撞控制策略防止车辆行驶过程中追尾碰撞的发生。驾驶员感知到有追尾碰撞危险时可能采取换道、制动、换道且制动这三种避撞策略,本文将对驾驶员在危险状态下采取换道和制动两种最常见的避撞方式进行分析并在此基础上提出了新型追尾避撞控制策略。本文首先对国内外关于避撞行为的研究成果进行分析与总结,并实验采集驾驶员换道时机及制动行为的多种参数。然后分别建立驾驶员制动避撞行为和换道避撞行为模型并据此提出避撞危险系数,最终根据换道危险系数建立了换道和制动相结合的主动避撞控制策略以实现避免追尾碰撞。本文主要研究内容如下:(1)实验数据的采集。为采集驾驶员避撞行为参数信息,本文基于模拟驾驶仪,设计了双向四车道城市道路追尾避撞场景并招募了受试驾驶者,完成追尾避撞实验,为后期进一步开展特征参数选取、驾驶员避撞行为分析及建立避撞控制策略奠定基础。(2)驾驶员制动行为TDNN模型的建立。确定了以TDNN理论为基础的驾驶员制动避撞行为模型,在进行模型训练时首先输入采集到的驾驶员制动避撞行为特征数据,得出在不同输入数据时TDNN模型的训练结果并对比其准确率和误差值,最终确定了输入层-隐藏层-输出层三层结构的模型及其相关参数,并以实验人员制动避撞行为数据完成模型有效性验证。(3)驾驶员五次多项式换道轨迹模型的建立。五次多项式曲线近似于驾驶员采取换道避撞过程中控制车辆的行驶轨迹,本文根据车辆期望横向加速度和期望横向位移建立符合驾驶员换道避撞特性的五次多项式换道轨迹模型。(4)线性危险预估模型。获取自车在跟车状态下自车和前车车速、加速度、相对距离以及驾驶员制动反应时间计算制动安全距离和换道安全距离,并在此基础上提出了以线性危险系数为采取制动或换道避撞阈值。(5)建立追尾避撞控制策略。首先根据驾驶员制动避撞特性划分三级追尾碰撞危险等级,建立结合碰撞时间和车间时距的制动避撞控制策略;然后根据线性状态反馈控制与前馈控制相结合修正的换道参考路径建立换道避撞控制策略。(6)基于驾驶员避撞行为的主动避撞策略的验证与评价。利用预留的未参与建模的驾驶员制动避撞实验数据对建立的模型进行进行制动行为预测及换道轨迹计算并验证追尾避撞效果。

关键词：避撞行为追尾碰撞时延神经网络线性危险预估模型换道轨迹模拟驾驶仪

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基于自然驾驶数据的跟车场景潜在风险评估

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中国公路学报 2020年第4期33卷 169-181页

作者：朱西产魏昊舟马志雄同济大学汽车学院上海201804

为弥补传统风险评价指标对相对速度较小的跟车场景危险水平评价能力的不足,减少跟车场景中追尾事故的发生,提出了跟车场景潜在风险的概念。将假定前车以较大制动减速度减速条件下的风险称为潜在风险,并构建了代表驾驶人在潜在危险跟车... 详细信息

为弥补传统风险评价指标对相对速度较小的跟车场景危险水平评价能力的不足,减少跟车场景中追尾事故的发生,提出了跟车场景潜在风险的概念。将假定前车以较大制动减速度减速条件下的风险称为潜在风险,并构建了代表驾驶人在潜在危险跟车场景下进行避撞操作需满足的最大反应时间的参数时间裕度(TM)。由于追尾危险工况中常见采取的避撞操作可分为制动和制动转向两大类,分别对典型制动避撞过程和制动转向避撞过程进行了分析,从而推导出分别针对2种跟车潜在危险场景的TM计算方式。通过自动筛选与人工筛选结合,获得了中国自然驾驶数据库(China-FOT)中具有中国驾驶人特点的制动避撞危险工况87个和转向制动避撞危险工况40个进行分级,并基于图像处理方法提取了前车制动开始时刻的TM值,从而得到跟车场景潜在风险两级危险域的划分。结果表明:制动避撞场景下,本车车速过低和过高时,TM值的变化均不明显;而在制动转向避撞场景中,只有速度较高时阈值才保持不变。通过对正常驾驶视频的分析,引入对比组共计正常跟车制动工况163例和正常跟车转向变道工况151例的车头时距(THW)值,其统计分析结果与支持向量机分类结果均难以清晰描述跟车场景危险水平与本车速度之间的关系。为研究跟车场景潜在风险评价在自动驾驶中的应用,对于制动避撞场景,在设定TM值不变和相对速度不变的条件下,分别对基于TM的最小相对距离和距离碰撞时间(TTC)值进行了仿真,仿真结果显示,相比于TTC而言,TM的评价稳定性受相对速度影响小,在自动驾驶跟车策略开发和避免其发生责任追尾事故中有重要应用价值。

关键词：汽车工程潜在风险评估自然驾驶自动驾驶与车路协同跟车场景避撞行为

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能见度影响下跟驰车辆驾驶行为研究

能见度影响下跟驰车辆驾驶行为研究

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作者：张旭欣合肥工业大学

学位级别：硕士

不利天气条件对路面状况、车辆性能、可视距离、驾驶人行为、出行需求、交通流特性以及交通安全等方面均产生显著影响。由于雾、烟或大雨等造成的能见度降低严重影响驾驶人的驾驶行为及行车安全,因此能见度对驾驶任务至关重要。跟驰行... 详细信息

不利天气条件对路面状况、车辆性能、可视距离、驾驶人行为、出行需求、交通流特性以及交通安全等方面均产生显著影响。由于雾、烟或大雨等造成的能见度降低严重影响驾驶人的驾驶行为及行车安全,因此能见度对驾驶任务至关重要。跟驰行为作为最基本的微观驾驶行为之一,在受到低能见度影响时,其跟驰行为规律将可能发生变化。而避撞行为作为跟驰行为的一种,在受到能见度影响时其规律同样值得研究。论文选题源自国家自然科学基金面上项目“能见度影响下的公路交通流事故风险评估与安全设计参数优化（编号:51578207）”。论文以跟驰车辆驾驶人的驾驶行为作为研究重点,利用驾驶模拟器对30名被试驾驶人分别在20m、35m、60m、140m和晴天条件下的驾驶行为及生理特性进行数据采集。利用描述性统计、单因素方差分析、多变量方差分析、LSD多重比较检验、独立T检验等方法对数据进行分析,最终利用二分类Logistic回归模型建立了基于能见度影响及驾驶人行为的追尾风险评估模型。对跟驰车辆驾驶人不同能见度及前车条件下的跟驰行为研究结果表明,驾驶人的车速在不同能见度条件下基本无显著差异,而车头间距及横向车道偏移均具有显著差异。对跟驰车辆驾驶人在不同能见度下的避撞行为研究表明,其避撞反应时间、减速度、TTC等避撞参数在不同能见度条件下均具有显著差异。驾驶人生理特性中,能见度对驾驶人跟驰及避撞阶段的心率及R-R间期均有不同程度的影响。性别因素与职业/非职业驾驶人在不同能见度下的跟驰及避撞行为也具有不同程度的差异。此外,基于能见度影响及驾驶人行为的追尾风险评估模型结果表明,能见度、职业/非职业驾驶人、避撞反应时间、TTC最小值是影响驾驶人在低能见度条件下发生追尾碰撞的主要因素。通过研究能见度影响下的驾驶行为来揭示对道路交通安全的影响程度,可以为道路设施改善、道路交通事故预防等提供理论依据,从而达到减少交通事故和提高交通效率的目的。

关键词：能见度跟驰行为避撞行为生理特性追尾风险

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