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基于信息论的驾驶人感知-行为模式研究
| 论文题名： | 基于信息论的驾驶人感知-行为模式研究 |
| 关键词： | 虚拟现实;驾驶安全;信息论;传递熵;因果网络 |
| 摘要： | 驾驶人是“人-车-环境”道路交通系统的核心，研究驾驶人的感知-行为模式对于规范驾驶行为、提高安全水平具有重要意义。然而，当前的研究很少涉及驾驶中头动与器官协调性，尤其缺乏量化计算的研究。因此，本文设计了虚拟现实下的匀速平稳驾驶实验，并使用信息论工具进行建模、分析。我们首先研究头动，提出了头动-局部主动信息存储概念用以分析头动的稳定性，并证明了其与汽车转向角相关，并由此提出了头动稳定熵，将其作为评估驾驶表现的一种指标；提出了一种基于二维核密度估计的方法，使用头动数据预测车辆的转向角，取得了88.56%的准确率，建立了头动与方向平稳度关系的数学模型。然后，我们研究了头、眼、手、脚四种运动器官的协调性，提出了基于传递熵的因果网络用来描述四者间的协作模式，提出了使用网络平均传递熵作为评估驾驶中器官协调性的一种指标。最后，我们还发现，在驾驶中头-眼协调性非常强，配合紧密度高；在转弯时各器官间的协调性比在直行时强；在平稳匀速驾驶任务中，驾驶人对行为任务的优先级高于感知任务，并给出了具体转弯实例的分析。我们的研究建立了驾驶人的器官协作模型，对于提高驾驶安全性和驾驶表现具有重要意义，并在驾驶风险预警、驾驶人状态监测方面具有应用价值。 |
| 作者： | 王文傲 |
| 专业： | 计算机技术 |
| 导师： | 徐庆;张宏涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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