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近年来,随着中国经济的快速发展,汽车已成为现代人出行必不可少的交通工具,这也导致我国道路交通事故总量的增加。驾驶员恰当的操作行为是保证安全行驶的前提,除了车辆自身运行状态和交通环境,驾驶员生理-心理特征(包括驾驶风格、情绪等因素)对安全驾驶有同等重要的地位。换道作为重要驾驶行为之一,近年来有很多学者致力于驾驶行为课题的研究,他们通过分析换道行为特征及影响因素,开发相关换道安全预警系统。目前此研究尚不成熟,且大多往往忽视驾驶员生理-心理特征,这导致预警系统准确率降低甚至造成误判。因此,本研究以降低交通事故发生率为宗旨,考虑驾驶员特征对驾驶行为的影响,重点研究驾驶员典型情绪下的换道行车特征,通过计算博弈收益预测驾驶员目标行动,探寻驾驶员情绪影响下的换道决策特征,从而构建一种“以人为中心”的换道安全预警模型,提高驾驶安全性。
首先,基于改进的传统换道模型,引入不完全信息动态博弈理论,构建一种考虑驾驶员愤怒情绪的自由换道博弈模型;通过计算驾驶员正常、愤怒情绪下换道两阶段的博弈双方收益,并结合模拟换道数据,探寻考虑驾驶员单一愤怒情绪因素的换道决策博弈特征。其次,充分考虑3种驾驶风格和4种典型情绪,构建包括强制换道在内的更加完善的换道博弈模型;基于安全收益和速度收益,建立一种考虑驾驶风格的换道博弈模型;基于模拟换道实验得到的人-车数据,利用模糊综合评价模型对综合考虑驾驶风格和典型情绪的换道危险度进行评价。最后,建立一种考虑驾驶员兴奋、正常、悲伤、愤怒4种典型情绪的换道安全预警模型;其中SVM换道预警模型通过确定4组行车指标作为支持向量机的输入特征,训练4种典型情绪下的换道行车样本集,从而构建有效识别驾驶员4种情绪下驾驶安全类型的换道安全预警模型。
虽然驾驶风格对情绪有一定的调控作用,但驾驶员的情绪类型对换道决策有不同的导向作用,从而对驾驶安全产生不同程度的影响;考虑驾驶员情绪的换道博弈模型能够有效预测一定交通环境下驾驶员愤怒情绪的换道决策行为;模糊综合评价模型可以有效评价考虑驾驶风格和情绪的换道危险度;换道安全预警系统可对驾驶员4种典型情绪下换道行为安全性进行有效识别,且准确率达98.3%。本研究通过考虑较丰富的驾驶风格和情绪类型,构建较完善的博弈模型,建立了基于驾驶员不同特征的换道决策机制,为研发更加准确的以人为中心的个性化汽车主动安全系统提供一定的借鉴。
首先,基于改进的传统换道模型,引入不完全信息动态博弈理论,构建一种考虑驾驶员愤怒情绪的自由换道博弈模型;通过计算驾驶员正常、愤怒情绪下换道两阶段的博弈双方收益,并结合模拟换道数据,探寻考虑驾驶员单一愤怒情绪因素的换道决策博弈特征。其次,充分考虑3种驾驶风格和4种典型情绪,构建包括强制换道在内的更加完善的换道博弈模型;基于安全收益和速度收益,建立一种考虑驾驶风格的换道博弈模型;基于模拟换道实验得到的人-车数据,利用模糊综合评价模型对综合考虑驾驶风格和典型情绪的换道危险度进行评价。最后,建立一种考虑驾驶员兴奋、正常、悲伤、愤怒4种典型情绪的换道安全预警模型;其中SVM换道预警模型通过确定4组行车指标作为支持向量机的输入特征,训练4种典型情绪下的换道行车样本集,从而构建有效识别驾驶员4种情绪下驾驶安全类型的换道安全预警模型。
虽然驾驶风格对情绪有一定的调控作用,但驾驶员的情绪类型对换道决策有不同的导向作用,从而对驾驶安全产生不同程度的影响;考虑驾驶员情绪的换道博弈模型能够有效预测一定交通环境下驾驶员愤怒情绪的换道决策行为;模糊综合评价模型可以有效评价考虑驾驶风格和情绪的换道危险度;换道安全预警系统可对驾驶员4种典型情绪下换道行为安全性进行有效识别,且准确率达98.3%。本研究通过考虑较丰富的驾驶风格和情绪类型,构建较完善的博弈模型,建立了基于驾驶员不同特征的换道决策机制,为研发更加准确的以人为中心的个性化汽车主动安全系统提供一定的借鉴。