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车路协同下的车辆换道驾驶辅助方法研究
| 论文题名： | 车路协同下的车辆换道驾驶辅助方法研究 |
| 关键词： | 车辆换道驾驶;辅助方法;驾驶员行为;车路协同环境;参数标定 |
| 摘要： | 车辆的换道是道路交通中的常见驾驶行为，换道过程涉及到车辆的纵向和横向操作，并包括加速和减速行为。由于换道过程的复杂性，驾驶员在换道过程中可能产生判断失误，进而威胁到车辆的行驶安全。换道驾驶辅助系统作为一种典型的车辆安全驾驶辅助系统，能够对周围的环境进行感知与决策，分析换道的危险性，并对驾驶员的换道行为进行辅助，以弥补驾驶员的不足。然而，现有的换道驾驶辅助系统大多只能在车辆换道前对换道危险进行预警，并不能在整个换道过程中为驾驶员提供动态的驾驶建议，其主要原因是现有换道驾驶辅助系统采用的换道模型都是基于车辆运动学规律建立的，没有考虑驾驶员特性，不能体现换道过程中驾驶员的驾驶行为变化。 首先，本文分析换道过程中换道驾驶员对周围车辆环境信息的感知和驾驶决策过程，得出驾驶员的换道行为受到周围相关车辆行驶状态和本车横向偏移影响的结论。进而基于刺激-反应机制和车辆跟驰理论，考虑周围车辆和横向偏移的影响，建立基于多车信息的换道驾驶行为模型框架，动态体现驾驶员的换道驾驶行为特性，并将两种经典的跟驰模型，GM模型和OV模型扩展为基于多车信息的换道驾驶行为模型。 其次，研究换道驾驶行为模型的参数标定方法，以基于车辆换道轨迹数据的方法对建立的换道驾驶行为模型中的参数进行标定。标定结果显示，建立的换道驾驶行为模型能够反映驾驶员的换道驾驶行为特性，并且模型预测误差在可接受范围内，证明建立的换道模型的正确性与有效性。对比试验显示，与传统模型相比，考虑横向偏移影响的换道驾驶行为模型能够更加真实地反映换道行为的特性。 最后，在车路协同环境下，分析面向换道过程的换道驾驶辅助系统的基本结构，研究基于换道驾驶行为模型的换道驾驶辅助方法。选取车辆加速换道和减速换道两种典型的换道场景，对提出的车辆换道驾驶辅助方法进行仿真分析。结果显示，本文所提出的换道驾驶辅助方法能够在换道过程中为换道车辆提供动态驾驶建议，辅助车辆完成换道并保证换道的安全与平稳。 本文建立的换道驾驶行为模型能够动态体现驾驶员的换道行为特性，对车辆换道相关研究具有重要意义;提出的基于换道驾驶行为模型的换道驾驶辅助方法能够实现对驾驶员的动态驾驶辅助，为未来建立面向换道过程的驾驶辅助系统提供了理论基础。 |
| 作者： | 常浩 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 王剑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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