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基于人--车博弈的行人过街主动安全决策行为建模及预警技术
| 论文题名： | 基于人--车博弈的行人过街主动安全决策行为建模及预警技术 |
| 关键词： | 行人过街;主动安全预警系统;人-车冲突;动态决策;车路协同 |
| 摘要： | 为了解决行人过街过程中由人-车冲突带来的交通安全问题，系统分析了行人和驾驶人的风格特征，构建了人-车冲突的三类博弈模型，提出了考虑人、车特性的车辆安全制动距离模型，设计了基于车路协同的行人过街主动安全预警系统。研究系统解析了人-车冲突的博弈动态决策过程，并从理论和技术两个层面为降低人-车冲突风险提供了新的方案。 首先，设计了行人和驾驶人风格调查问卷，在组织实施问卷调查和对调查数据进行可靠度检验和内容分析后，通过K-means算法聚类分析行人与驾驶人的风格特征。在对行人与驾驶人的风格特征进行分析后，得到各类风格行人和驾驶人的行为倾向。通过对人-车冲突中进行分析，得到了引发人-车冲突的主观因素规律。 其次，在分析了行人与驾驶人风格特征和人-车冲突的主观因素后，基于博弈论，综合考虑延误、风险、行人紧张程度、行人等待时间、行人和车辆驾驶人风格等影响，构建了人-车冲突的混合策略、“行人先行”、“车辆先行” 3类博弈模型,得到了不同风格的行人和车辆驾驶人在不同情况下的占优策略和策略选择情况。 然后，在对停车视距模型和行人过街安全心理距离模型进行改进的基础上，提出考虑人、车特性的车辆安全制动距离模型并设计了基于车路协同的行人过街主动安全预警系统。系统采用模块化设计方案，分为检测模块、控制模块、预警模块及无线通信模块;该系统检测行人和车辆的位置与速度，并对冲突情况进行判别，针对不同情况，执行相应的预警方案;该系统通过语音提示桩对行人进行预警，通过智能斑马线颜色显示的不同，对行人和车辆进行双向预警，为行人过街主动安全研究提供了新的方法。 最后，运用3Ds Max和Unity 3D搭建人-车冲突仿真场景，使用C#语言对Unity 3D进行开发，建立了常规仿真环境和基于车路协同的行人过街主动安全预警系统的仿真环境。通过对系统应用前后车辆和行人的速度、车辆减速度、事故数进行对比分析，以及对系统实际运行效果分析之后，验证了所设计的基于车路协同的行人过街主动安全预警系统的有效性。 |
| 作者： | 李海洋 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 曲大义;马晓龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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