基于视觉边缘率的驾驶员控速设计研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于视觉边缘率的驾驶员控速设计研究姓名：孙琴梅申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：朱顺应20081201武汉理r：人学硕士学位论文摘要本论文以国家自然科学基金项目——基于视觉光流率和边缘率的车速控制理论与方法研究(项目编号：50778142)为依托。车速与事故强度有关，事故数与车速差有关。而人的因素是引起交通事故的主因，在驾驶员获取信息中90％以上是视觉信息。驾驶员主要通过周边视觉信息来感知车速，然后对速度危险性进行判断、决策、行动。可见，如何从事故主因、车速控制主体⋯驾驶员出发，改善其车速的视知觉信息，提前控制车速，实时

2、地采取与道路线形相适应的速度运行，对减少事故数和事故强度，具有重要的现实意义。路面控速标线是交通安全设施中道路交通标线的重要组成部分，对引导和纠正驾驶员行为、控制车速有明显的效果。作为低成本的改善措施，其成本较低，效果显著，更能适应我国超速现象严重，事故率居高不下和经济资源有限的实情。本论文首先讨论归纳了路面控速标线在国内外实验中和实地运用中情况，论证了路面控速标线用于控制和调节速度的可行性，并总结了现有设计方法的主要不足。根据边缘率定义，论文从时空频率角度对边缘率的内涵进行了深刻解析，研究了时空频率对物理速度和感知速度的关系，进而得到边缘率对感知速度的影响作用

3、，阐明了边缘率对速度感知的作用机理。结合道路实际环境，论文对边缘率在交通领域中的体现形式以及其度量方法和控制参数进行了提炼和归纳，并确定了路面控速标线为边缘率在交通领域中的体现形式中最经济和最可行的一种。论文研究了驾驶员在不同道路环境下的动态视觉特性，然后运用车辆动力学、物体运动学，视觉边缘率感知车速的机理，联合心理物理学中的韦伯定律，以及局部需要控制车速的典型路段(如长直线段、长直线接小半径曲线等)的线形特征、空间特征、交通状况特征，分别确定了不同环境下的车速与视觉边缘率的关系模型，提出了基于驾驶员视觉边缘率速度控制理论。根据文中建立的基于驾驶员视觉边缘率速度

4、控制理论模型，运用边缘率恒定、逐渐增大两种速度控制设计方法，对路面控速标线进行设计。根据设计结果利用3DMAX制作模拟实验场景的视频，对按照路面控速标线的模型设计出的路面控速标线控速效果进行验证和对比分析，以进一步完善基于视觉边缘率的驾驶员控速的理论与方法。～关键词：车速控制；韦伯分数；边缘率；边缘线武汉理一L：人学硕十学位论文AbstractSpeedisrelatedtotheintensityofthetrafficaccident，andspeeddifferenceisrelatedtothenumberoftrafficaccidents．Human

5、factoriSthemaincauseoftrafficaccidents，thereareatleast80％trafficaccidentsisrelatedtothedriver．Morethan90percentinformationgainedbythedriverisvisualinformation，driversgetaspeedperceptionmainlythroughthesurroundingvisualinformation，andthenjudgethedangersofspeed，makedecision-makingandta

6、keaction．Itisobviousthattoimproveitsvisualinformationofspeedperceptionandcontrolthespeedinadvancefromthemaincauseoftheaccident—·····drivershaveimportantpracticalsignificanceonreducingthenumberoftrafficaccidentsandaccidentsintensity．Thespeedcontorlmarkingisanimportantpartofroadtraffic

7、safetyfacilities，andithasevidenteffectsonguiding,correctingtheactsofthedriverandcontrollingthespeed．Asalow—costimprovements，itslowercostsandthesignificantlyeffectmakeitbecomeameasurementthatadapttotheChinasituationwithapervasiveoverspeedhighaccidentrateandlimitedeconomicresources．Thi

8、spaperdiscus