基于驾驶员视觉特性车道变换安全性的研究论文

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1、东南大学学位论文独创性声明＼Y帆㈣21呲8㈣7㈣82眦8眦本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过拘材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：夕查三监日期：j丝h上—L东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印

2、、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：座丝整导师签名研究生签名：屋丝壁导师签名摘要摘要车道变换行为是道路交通系统中最常见的驾驶行为之一，据统计约40．75％的交通事故与车道变换行为有关。由于车道变换的进程中会产生冲突点，不仅会引发交通拥堵，更会导致交通事故，进而影响道路交通系统的安全运行。国外相关研究表明，

3、有80％以上的交通事故是由驾驶员因素造成的，美国2010版HSM认为约90％的驾驶信息来源于驾驶员视觉系统，因此有必要将驾驶员视觉特性与车道变换行为结合起来进行研究。本文从驾驶员视觉特性的角度出发，对车道变换安全性进行研究，通过室外实车试验和室内驾驶模拟试验，分析驾驶员车道变换时的视觉信息，研究驾驶员的注视点和注视转移特眭，并最终选取恰当参数对车道变换安全性进行综合评价。首先，总结国内外关于车道变换行为的研究成果，在分析车道变换的过程及分类方法的基础上，从驾驶员、车辆、道路和驾驶环境等方面论述了车道变换安全性的影响因素，并确定本文研

4、究的范围为单次变道。其次，选取驾驶员进行室外行车试验和室内驾驶模拟试验，使用头戴式单目眼动仪、多通道生物反馈仪等仪器，全程采集试验者的眼动参数、脑电参数以及车辆行驶视频，通过分析选取了注视点坐标、注视持续时间及瞳孔直径作为眼动参数，选择了脑电信号的比率值13／(a+o)作为脑电参数，并结合眼动参数与脑电参数验证了室内外试验的一致性。再次，对车道变换与跟驰行驶状态下驾驶员的眼动参数和脑电参数进行统计分析，对新手、中等熟练与熟练驾驶员的车道变换时长进行对比，结果表明不同驾驶员车道变换时长从13．6s～14．8s不等，熟练驾驶员略长，新手

5、驾驶员在信息采集与车道变换执行阶段的时间分配相对较短，后期持续阶段分配时间更长。然后，将驾驶员注视区域进行划分，统计车道变换进程中驾驶员不同区域注视概率与区域间视点转移特性，分析表明车道变换三个阶段驾驶员对前方区域的注视概率最大，左变道与右变道驾驶员注视概率呈现一定的对称性，驾驶员视点转移以前方区域重复注视和前方区域与左(右)后视镜相互转移为主，新手驾驶员对车内仪表盘区域的关注度更高，对车内后视镜的运用更少。最后，根据前文参数的统计和驾驶员注视概率及视点转移概率的统计，共选取11个参数构建了驾驶员车道变换安全性综合评价指标体系，通过

6、对综合评价模型进行计算得出每个驾驶员车道变换安全性的评价值，将每个驾驶员的评价值与其驾龄对照，确定了评价模型的可行性与可靠性。关键词：车道变换；驾驶员；视觉特性；综合评价；安全；东南大学硕士学位论文ABSTRACTLane—changing1Soneofthemostcommondrivingbehaviorinroadtrafficsystem．Thestatisticsshowthatabout40．75％ofthetrafficaccidentshaverelationshipwithlane-changing．Conflic

7、tpointswhichwillleadtotrafficcongestionandeventrafficaccidentsareproducedintheprocessoflane-changing，andtheyhaveamajorinfluenceonroadtrafficsystemsecurity．Theforeignstatisticsshowthatmorethan80％ofaccidentsarecausedbydriver．Approximately90percentofthedrivinginformationt

8、hatdriversuseisvisualaccordingtoHighwaySafetyManual2010edition．Soitisnecessarytodosomeresearchwhichcombinedrivervisua