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车辆在进行换道过程中，常常与周围车辆产生交互和冲突，具有一定的安全隐患，需要驾驶员对换道时机进行预判并适时完成正确的换道操作。而在冰雪湿滑路面条件下，路面附着能力显著下降，道路交通环境更加复杂，驾驶员对于车辆的控制能力以及对外界感知能力均有所下降，更容易做出错误的判断，产生误操作，导致车辆行驶换道过程中事故频发，严重危及交通安全，降低了道路通行效率。目前国内外关于冰雪等恶劣天气条件下的换道行为及安全性问题的关注度较低，缺乏精细化研究。本文以高速公路车辆换道行为作为研究对象，分析不同天气和路面条件下的换道行为特征，构建换道风险评价模型，搭建车辆换道主动安全预警系统，并提出相应的安全换道对策。
首先，本文从冰雪天气下的道路设施特征、车辆性能特征、驾驶员生心理特性等方面分析了冰雪湿滑路面的交通环境特征和行车安全影响作用机理，并通过驾驶模拟预实验初步分析了路面摩阻系数、车速以及换道方向对于换道行为特征的影响。
然后，在预实验的基础上进一步设计开展车辆换道驾驶模拟实验，基于实验数据，提炼关键指标，从换道车辆的行驶车速、转向操作、跟车状态、时程以及轨迹等方面的分布特征，全面分析了换道车辆的行为规律。
接着，从换道的时程和轨迹两个方面分别展开细化研究，构建冰雪湿滑路面车辆换道模型。在定性分析基础上，通过生存分析方法定量地分析多因素影响下的车辆换道时程特性，建立了车辆换道越线时间Cox半参数生存模型和回归预测模型，预测准确率达到90.31%；对换道轨迹数据进行参数化拟合，搭建换道轨迹数据库，提出了基于改进LCS最长公共子序列的换道轨迹预测方法，预测准确性和鲁棒性较高。
最后，根据换道车辆时间、空间约束分析，分别从本车道前车、本车道后车、目标车道前车、目标车道后车以及转向侧滑等方面构建换道风险指标，提出冰雪湿滑路面换道风险模糊综合评价模型，并在此基础上提出冰雪湿滑路面车辆换道安全对策，结合5G与车联网的技术发展背景提出了车辆换道主动安全预警系统的理论框架，在考虑冰雪天气和湿滑路面状况的基础上实现车辆换道风险实时预警。
首先，本文从冰雪天气下的道路设施特征、车辆性能特征、驾驶员生心理特性等方面分析了冰雪湿滑路面的交通环境特征和行车安全影响作用机理，并通过驾驶模拟预实验初步分析了路面摩阻系数、车速以及换道方向对于换道行为特征的影响。
然后，在预实验的基础上进一步设计开展车辆换道驾驶模拟实验，基于实验数据，提炼关键指标，从换道车辆的行驶车速、转向操作、跟车状态、时程以及轨迹等方面的分布特征，全面分析了换道车辆的行为规律。
接着，从换道的时程和轨迹两个方面分别展开细化研究，构建冰雪湿滑路面车辆换道模型。在定性分析基础上，通过生存分析方法定量地分析多因素影响下的车辆换道时程特性，建立了车辆换道越线时间Cox半参数生存模型和回归预测模型，预测准确率达到90.31%；对换道轨迹数据进行参数化拟合，搭建换道轨迹数据库，提出了基于改进LCS最长公共子序列的换道轨迹预测方法，预测准确性和鲁棒性较高。
最后，根据换道车辆时间、空间约束分析，分别从本车道前车、本车道后车、目标车道前车、目标车道后车以及转向侧滑等方面构建换道风险指标，提出冰雪湿滑路面换道风险模糊综合评价模型，并在此基础上提出冰雪湿滑路面车辆换道安全对策，结合5G与车联网的技术发展背景提出了车辆换道主动安全预警系统的理论框架，在考虑冰雪天气和湿滑路面状况的基础上实现车辆换道风险实时预警。