基于駕駛員操控行為特征的碰撞預(yù)判系統(tǒng)研究.pdf

1、基于主動安全系統(tǒng)對潛在碰撞的預(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融合技術(shù)，在近年來成為汽車安全的研究熱點。主動安全系統(tǒng)由于需要雷達等環(huán)境探測技術(shù)的支持，造成系統(tǒng)繁雜且成本較高，難于在經(jīng)濟型轎車中廣泛應(yīng)用。研究表明從事故起因的出現(xiàn)至碰撞的發(fā)生通常有長達數(shù)秒的時間，且大多數(shù)碰撞發(fā)生前駕駛員進行了制動和轉(zhuǎn)向的避撞操控。交通事故統(tǒng)計資料顯示，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)面碰撞危險工況中的異常操控行為特征，設(shè)計一種經(jīng)濟和高效的事故預(yù)判系統(tǒng)，以應(yīng)用在經(jīng)濟型車輛中降低碰撞中的人員損傷。
　　本文基于真實交通環(huán)境，利用UC-win/Road軟件搭建了包含12個交叉路口的長度約為15 km的正常和危險行駛場景。危險場景中的行人-車輛碰撞和車-車側(cè)面碰撞分別包含2個障礙物運動方向，碰撞時間(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例危險工況。將制動加速度、制動踏板角速度、轉(zhuǎn)向盤角度和轉(zhuǎn)向盤角速度四個參數(shù)定義為駕駛員操控特征參數(shù)，利用箱線圖及Mann-Whitney秩和檢驗分析志愿者性別和駕駛風(fēng)格對操控特征參數(shù)的影響。利用相關(guān)性分析討論正常和危險工況中四個駕駛員操控特征參數(shù)間的相關(guān)性。以制動踏板角速度、轉(zhuǎn)向盤角速度、駕駛員性別和駕駛風(fēng)格為輸入變量，通過RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對行駛工況的識別。
　　統(tǒng)計分析結(jié)果表明性別僅對危險工況時的轉(zhuǎn)向盤輸入均值分布有顯

4、著的影響;焦慮和謹慎型駕駛風(fēng)格對危險工況中制動踏板角速度均值的分布有顯著影響。四個操控特征參數(shù)在正常與危險工況的分布均有顯著性差異。正常與危險工況中制動加速度和制動踏板角速度以及轉(zhuǎn)向盤角度和轉(zhuǎn)向盤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)對行駛工況的識別準確率為98.1％，且行駛工況的識別主要由制動踏板角速度控制，駕駛員性別和駕駛風(fēng)格對識別的影響較微弱。
　　駕駛員性別和駕駛風(fēng)格對制動和轉(zhuǎn)向操控有一定影響，但對危險工況的識