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基于驾驶员视觉特性的车道变换安全性研究
| 论文题名： | 基于驾驶员视觉特性的车道变换安全性研究 |
| 关键词： | 车道变换;驾驶员;视觉特性;安全性;评价模型 |
| 摘要： | 车道变换行为是道路交通系统中最常见的驾驶行为之一，据统计约40.75％的交通事故与车道变换行为有关。由于车道变换的进程中会产生冲突点，不仅会引发交通拥堵，更会导致交通事故，进而影响道路交通系统的安全运行。国外相关研究表明，有80％以上的交通事故是由驾驶员因素造成的，美国2010版HSM认为约90％的驾驶信息来源于驾驶员视觉系统，因此有必要将驾驶员视觉特性与车道变换行为结合起来进行研究。本文从驾驶员视觉特性的角度出发，对车道变换安全性进行研究，通过室外实车试验和室内驾驶模拟试验，分析驾驶员车道变换时的视觉信息，研究驾驶员的注视点和注视转移特性，并最终选取恰当参数对车道变换安全性进行综合评价。 首先，总结国内外关于车道变换行为的研究成果，在分析车道变换的过程及分类方法的基础上，从驾驶员、车辆、道路和驾驶环境等方面论述了车道变换安全性的影响因素，并确定本文研究的范围为单次变道。 其次，选取驾驶员进行室外行车试验和室内驾驶模拟试验，使用头戴式单目眼动仪、多通道生物反馈仪等仪器，全程采集试验者的眼动参数、脑电参数以及车辆行驶视频，通过分析选取了注视点坐标、注视持续时间及瞳孔直径作为眼动参数，选择了脑电信号的比率值β/(α+θ)作为脑电参数，并结合眼动参数与脑电参数验证了室内外试验的一致性。 再次，对车道变换与跟驰行驶状态下驾驶员的眼动参数和脑电参数进行统计分析，对新手、中等熟练与熟练驾驶员的车道变换时长进行对比，结果表明不同驾驶员车道变换时长从13.6s～14.8s不等，熟练驾驶员略长，新手驾驶员在信息采集与车道变换执行阶段的时间分配相对较短，后期持续阶段分配时间更长。 然后，将驾驶员注视区域进行划分，统计车道变换进程中驾驶员不同区域注视概率与区域间视点转移特性，分析表明车道变换三个阶段驾驶员对前方区域的注视概率最大，左变道与右变道驾驶员注视概率呈现一定的对称性，驾驶员视点转移以前方区域重复注视和前方区域与左（右）后视镜相互转移为主，新手驾驶员对车内仪表盘区域的关注度更高，对车内后视镜的运用更少。 最后，根据前文参数的统计和驾驶员注视概率及视点转移概率的统计，共选取11个参数构建了驾驶员车道变换安全性综合评价指标体系，通过对综合评价模型进行计算得出每个驾驶员车道变换安全性的评价值，将每个驾驶员的评价值与其驾龄对照，确定了评价模型的可行性与可靠性。 |
| 作者： | 李先猛 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 陈飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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