换道行为风险感知预测方法

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1、分类号:U491.210710-2015221114专业硕士学位论文换道行为风险感知预测方法张兴雨导师姓名职称李岩副教授专业学位类别工程硕士申请学位类别工学硕士及领域名称交通运输工程论文提交日期2018年4月16日论文答辩日期2018年5月12日学位授予单位长安大学RiskperceptionpredictionmethodforlanechangebehaviorAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangXingyuSupervisor：Prof.LiYanChang’anUniversity,Xi’an,China摘要交通系统由

2、“人-车-路-环境”构成，现代交通中，车主要指机动车，安全的驾驶行为对交通系统安全有序运行起至关重要的作用。影响驾驶行为的因素包括驾驶员自身条件以及外界交通环境，自身条件包括驾驶员身体健康状态，外界交通环境包括交通流饱和度以及交通管制条件等。心率在采集过程中不易受其他因素干扰的指标，而且该指标主要反映身体机能的活动情况，可采用心率作为评价驾驶员身体健康水平的指标；眼动是指驾驶员眼睛轨迹的变化情况，可以用来评价驾驶员对外界交通环境关注水平，并且在一定程度上能够反映驾驶是否疲劳。车辆行为是驾驶员操作输出的结果，本文以车辆速度为评价指标，该指标能够体现当前道路服务水平。本文采用心率、眼动、车辆速度

3、作为评价驾驶行为的指标。为得到换道行为的安全水平，提出驾驶员风险感知量化值，评估驾驶员对道路风险的识别能力。运用隐马尔可夫模型，结合心率水平、眼动行为、车辆行为，预测驾驶员风险感知量化值。论文首先对心率水平、眼动行为、车辆行为的分析方法进行详细阐述，确定研究指标。同时，对数据采集试验方案进行介绍，包括试验仪器使用、测试路径选取等。然后对不同影响因素下的驾驶行为指标进行分析，利用单因素方差分析得到驾驶持续时间、道路服务水平对驾驶行为指标影响的显著性。然后提出了驾驶员对当前道路环境风险感知量化值，由客观、主观两方面决定，客观是指根据后期实景视频处理，而对环境风险的判断值；主观是指行驶过程中驾驶员

4、主观感受值，客观与主观风险量化值之比就是驾驶员自身的风险感知量化值，风险感知量化值≤1表明该驾驶行为时安全的，＞1说明该驾驶行为存在危险，需要给予安全警告。由于驾驶行为指标是可观测的，驾驶员风险感知量化值相比于驾驶行为指标，难以用相同的方法获得，基于该特点，运用隐马尔可夫模型（HiddenMarkovModel，HMM）对驾驶员风险感知量化值进行预测。对不同风险感知量化值下的驾驶行为参数进行分析，得到风险感知量化值观察序列的水平，结果表明该模型能够较好的预测驾驶员风险感知量化值，提高道路安全性。关键词：换道行为，心率指标，眼动行为，车辆行为，风险感知量化值，隐马尔可夫模型IAbstractT

5、hetransportationsystemconsistsof"people-vehicle-road-environment".Inmoderntransportation,vehiclesmainlyrefertomotorvehicles.Safedrivingbehaviorplaysacrucialroleinthesafeandorderlyoperationoftransportationsystems.Thefactorsaffectingdrivingbehaviorincludethedriver'sownconditionsaswellastheexternaltra

6、fficenvironment.Theirownconditionsincludethedriver'sphysicalhealthstatus,andtheexternaltrafficenvironmentincludestrafficflowsaturationandtrafficcontrolconditions.Heartrateisnoteasilyaffectedbyotherfactorsduringthecollectionprocess,andthisindicatormainlyreflectstheactivityofbodyfunctions.Heartrateca

7、nbeusedasanindicatortoevaluatethehealthlevelofthedriver.Eyemovementreferstothechangeofthedriver'seyetrajectory.Itisusedtoevaluatethedriver'slevelofattentiontotheexternaltrafficenvironment,andtoacertainexten