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人车路交互下的人机共驾控制权柔性切换研究
| 论文题名： | 人车路交互下的人机共驾控制权柔性切换研究 |
| 关键词： | 智能驾驶;人机共驾;控制权柔性切换模型;行车风险;响应偏差 |
| 摘要： | 驾驶人行为失准是造成交通事故的最主要原因。随着智能驾驶技术的发展，驾驶系统作为第二驾驶主体，可以协助驾驶人对车辆进行辅助控制，修正驾驶人的偶发错误行为，从而提升行车安全。在由此构成的人机共驾模式下，驾驶控制权的切换机制在协调人机关系方面起着决定性作用。为充分发挥现有智能化水平下的驾驶系统对行驶安全的提升作用，本文以车辆交通为研究场景，提出行车风险的统一量化模型，探究了驾驶人在驾驶过程中对行车风险的固有响应特性，并以驾驶人群体的平均风险响应特性作为驾驶行为基准，提出基于响应偏差的驾驶控制权柔性切换机制。 行车风险评估方面，以行车风险场为理论框架，借鉴物理学中静电场的模型结构，通过风险量描述交通单元的固有风险特性，根据风险分布强度刻画运动状态和交通场景特性对风险态势的影响，提供了一种可扩展可迁移的类电风险场模型，实现了对行车风险的量化。 驾驶人风险响应特性分析方面，首先，根据跟车和旁车切入场景中的道路实验结果析取了24位驾驶人的纵向风险响应特性，并据此构建了具有拟人化特性的跟驰模型。仿真试验结果表明，基于纵向风险响应特性的跟驰模型可以有效复现驾驶人的跟驰行为。然后，基于在纵向场景中的初步探索结果，从HighD自然驾驶数据集获取了更为丰富的驾驶数据，从而对驾驶人在跟车和换道过程中的全向风险响应特性进行了全面分析。分析结果表明，驾驶人在应对不同驾驶任务时，均具有特定的可量化的风险响应模式，且该模式在驾驶人群体中具有普适性。 驾驶控制权柔性切换机制设计方面，将驾驶人群体在安全驾驶过程中的平均风险响应特性作为驾驶行为基准，并在驾驶人行为偏离行为基准时，依据偏离程度将驾驶控制权切换至驾驶系统，以实现对驾驶人不合理行为的修正。最后，设计了前车紧急制动和旁车切入的仿真场景，搭建了硬件在环仿真试验平台和基于该平台的人机共驾控制系统，通过仿真试验验证了所提出的基于响应偏差的人机共驾控制权柔性切换模型对提升行车安全的作用。 |
| 作者： | 赵晓聪 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 何仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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