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基于混合模型的自动驾驶车辆事故严重程度影响因素分析

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交通运输工程学报 2025年

作者：阎莹王玉莹周旋王文璇长安大学运输工程学院

为深入探究自动驾驶车辆事故中各因素之间的交互作用对事故严重程度的影响，提出考虑因素交互作用的可解释机器学习与树形增强朴素（TAN）贝叶斯网络混合模型，基于汇总后的加利福尼亚州2014至2023年自动驾驶车辆事故报告公开数据确定... 详细信息

为深入探究自动驾驶车辆事故中各因素之间的交互作用对事故严重程度的影响，提出考虑因素交互作用的可解释机器学习与树形增强朴素（TAN）贝叶斯网络混合模型，基于汇总后的加利福尼亚州2014至2023年自动驾驶车辆事故报告公开数据确定了13个影响因素为自变量，并将因变量（事故严重程度）划分为无伤害、轻微和中重度事故3类；分别采用极端梯度提升、随机森林、K最近邻、支持向量机4种机器学习算法建立了自动驾驶车辆事故严重程度分类预测模型，选择性能最优的分类预测模型作为基础模型，结合基础模型与沙普利加和解释（SHAP）算法，筛选关键因素并建立TAN贝叶斯网络，以提取9组交互作用因素对，并结合SHAP算法分析了单因素和交互效果显著的3组交互作用因素。研究结果表明：碰撞部位、车辆驾驶模式和主车碰撞前的运动状态分别对无伤害、轻微和中重度事故严重程度有重要影响，2020年后自动驾驶车辆尾部被碰撞时，无伤害事故中SHAP交互值均为正值，中重度事故中SHAP交互值均为负值；在自动驾驶车辆碰撞部位为正面与碰撞对象碰撞部位为尾部两因素交互情况下，中重度事故中SHAP交互值仅有16.7%为正，在自动驾驶车辆碰撞部位为正面与碰撞对象碰撞部位为正面两因素交互情况下，轻微事故中89.1%的SHAP交互值为正。可见，自动驾驶车辆能够及时改变运行轨迹，避免车辆正面碰撞，从而降低了车辆碰撞的严重程度。

关键词：交通信息工程事故严重程度沙普利加和解释树形增强朴素贝叶斯网络自动驾驶车辆因素交互作用

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面向对象的列车自动驾驶仿真系统建模

系统仿真学报 2002年第1期14卷 8-10页

作者：卢衍丹唐涛北方交通大学运输自动化研究所北京100044

列车自动驾驶是列车运行自动控制系统的重要组成部分,它代替司机完成驾驶列车的任务,保证列车高效节能地运行。本文采用面向对象的设计方法,对列车自动驾驶仿真平台的分析与设计进行了详细论述,并完成了系统仿真软件的设计。

关键词：仿真平台列车自动驾驶面向对象

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高灵敏度光纤电流、磁场传感器的研究

铁道学报 1995年第4期17卷 56-62页

作者：孟金全北方交通大学北方交通大学运输自动化研究所

介绍了一种新型的利用法拉第磁光效应原理的光纤电流、磁场传感技术。详细地分析了利用光纤测量电流、磁场的基本原理，推导了法拉第磁光效应的基本关系式。并利用法拉策磁光效应仅与磁场的方向有关这一特性，采用镀膜技术，使光线在传... 详细信息

介绍了一种新型的利用法拉第磁光效应原理的光纤电流、磁场传感技术。详细地分析了利用光纤测量电流、磁场的基本原理，推导了法拉第磁光效应的基本关系式。并利用法拉策磁光效应仅与磁场的方向有关这一特性，采用镀膜技术，使光线在传感头中多次反射以增加光束通过磁光材料的有效长度，而设计出高灵敏度光纤电流、磁场传感器。该传感器具有灵敏度高、体积小、重量轻、抗电磁干扰以及安装测试方便等特点。

关键词：电流磁场法拉第磁光效应光纤传感器

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基于模型库的列车自动驾驶仿真系统设计

铁道学报 2001年第6期23卷 50-54页

作者：卢衍丹唐涛北方交通大学运输自动化科学研究所北京10044

为了使仿真系统有较好的通用性和友好界面 ,本文提出了基于模型库的列车自动驾驶仿真系统的设计方案 ,同时利用三视图法和基于语言的信息分析技术进行列车自动驾驶系统的面向对象分析设计。

关键词：模型库面向对象列车自动驾驶仿真系统设计

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实时动态列车仿真过程中的若干问题

北方交通大学学报 1995年第1期19卷 26-30页

作者：徐敏北方交通大学运输自动化科学研究所

阐述了列车超速防护系统的数学仿真和联机仿真系统的构成和特点，并探讨在实时动态仿真中仿真周期的确定原则、动态图形生成方法以及Ｉ／Ｏ接口硬软件的设计。

关键词：计算机仿真列车超速防护系统实时动态仿真

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有限状态变系数离散系统的稳定性检验

自动化学报 1998年第4期24卷 518-522页

作者：肖扬杜锡钰北方交通大学信息科学研究所

提出了系统参数独立于系统节拍变化的有限状态变系数离散系统模型、稳定性检验定理及稳定性检验的快速算法．这类系统的稳定的充分必要条件是其传递函数的分母多项式为有限Ｓｃｈｕｒ多项式簇．提出了改进的变系数Ｓｃｈｕｒ检验表，使... 详细信息

提出了系统参数独立于系统节拍变化的有限状态变系数离散系统模型、稳定性检验定理及稳定性检验的快速算法．这类系统的稳定的充分必要条件是其传递函数的分母多项式为有限Ｓｃｈｕｒ多项式簇．提出了改进的变系数Ｓｃｈｕｒ检验表，使系统的稳定性检验过程简化，计算量大为减少。

关键词：离散系统稳定性检验定理算法系统参数

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基于模糊神经网络的火灾信号探测方法研究

仪器仪表学报 2001年第6期22卷 595-598页

作者：王利清魏学业北方交通大学运输自动化与通信开放实验室北京100044

本文提出了一种基于模糊神经网络的火灾信号探测数学模型 ,得出了它的一种学习算法 ,并进行了计算机仿真。利用该模型 ,确定了一种多元火灾信号探测方法。计算机仿真证明 ,该方法具有学习速度快 ,抗干扰能力强和误报率低等优点。

关键词：模糊控制人工神经网络火灾控测数学模型

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多点组播的可靠扩展控制机制研究

计算机研究与发展 2001年第10期38卷 1187-1193页

作者：陆俊阮秋琦北方交通大学信息科学研究所北京100044

针对多点组播 ( m ulticast)控制机制中可靠性 ( reliability)与可扩展性 ( scalability)间存在的问题 ,将扩展性方案中超立方体 ( hypercube)拓扑思想与可靠性方案中反馈重发局部化 ( localization)思想用于控制机制 ,提出一种基于超... 详细信息

针对多点组播 ( m ulticast)控制机制中可靠性 ( reliability)与可扩展性 ( scalability)间存在的问题 ,将扩展性方案中超立方体 ( hypercube)拓扑思想与可靠性方案中反馈重发局部化 ( localization)思想用于控制机制 ,提出一种基于超立方体拓扑的可靠扩展控制机制 :将组播节点控制拓扑从 1维树型拓扑映射为 n维超立方体拓扑 ,运用超立方体拓扑的几何特性将基于包丢失的局部反馈重发可靠性有效融于节点扩展性中 ,实现组播的有效可靠扩展 .理论分析与实际测试表明 :控制机制有着良好的扩展性和可靠性 ,可满足不同网络条件下的多点组播的可靠性扩展 .

关键词：多点组播超立方体拓扑可靠性可扩展性计算机网络

一个可修的和可降级的控制系统可靠性和可行性

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北方交通大学学报 1997年第1期21卷 58-64页

作者：惠永琴汪希时北方交通大学运输自动化研究所

研究了一个可修的和可降级的控制系统的可靠性和可行性．该控制系统是由Ｌ（＝ｍ＋ｎ）个子系统构成的．其中有ｍ个子系统是两相同部件组成的温储备系统，另外ｎ个子系统是单部件系统．当其中某些子系统故障时，系统完成任务的能力有所... 详细信息

研究了一个可修的和可降级的控制系统的可靠性和可行性．该控制系统是由Ｌ（＝ｍ＋ｎ）个子系统构成的．其中有ｍ个子系统是两相同部件组成的温储备系统，另外ｎ个子系统是单部件系统．当其中某些子系统故障时，系统完成任务的能力有所下降，但系统仍可运行．当另一些子系统故障时，则系统故障．因此，它是一个可降级的系统．为了描述系统的这种性能，考虑了系统的可行性，该控制系统也是可修的．通过利用扩展Ｍａｒｋｏｖ更新过程的方法和概率论，得到了该控制系统的一些可靠性指标，比如可靠度Ｒ（ｔ），系统瞬时可用度Ａ（ｔ）和稳态可用度Ａ，系统首次故障的平均时间ＭＴＦＦ等．同时也求得了该系统的一些重要的可行性指标，如系统的瞬时性能可用度Ａｃ（ｔ）和稳态性能可用度Ａｃ。

关键词：控制系统可靠性可行性可降级系统可修系统