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体现驾驶员特性的车道偏离预警系统关键技术研究
| 论文题名： | 体现驾驶员特性的车道偏离预警系统关键技术研究 |
| 关键词： | 交通安全;车道偏离预警系统;仿真测试;性能分析 |
| 摘要： | 车道偏离预警系统是安全辅助驾驶系统的重要组成部分,系统的研究对提高交通安全,降低或避免由此带来的人员伤亡和经济损失具有重大意义。目前的技术在实际道路环境下仍存在着误警率较高、驾驶人可接受性差的问题,其主要原因在于行车信息感知算法鲁棒性差、驾驶人意图识别正确率低和预警算法不符合驾驶人操作习惯等。针对上述问题,在构建研究平台的基础上,本文提出了考虑驾驶员特性的车道偏离预警方法,对预警系统涉及的关键技术进行了研究。 为了准确获取不同情况下的驾驶员横向行为特性,构建了车道偏离预警算法研究的仿真平台和实车平台,设计了相应的软硬件系统;设计并开展了大量的测试实验,在分析实验结果的基础上,利用正态分布和Gamma分布建立了基于仿真平台和实车平台的驾驶员行为特性关联模型,为基于仿真实验结果来分析驾驶员行为特性奠定了理论和实验基础。 根据车道偏离预警系统的需要,对涉及的关键技术进行了研究。针对前向车辆检测的准确性和实时性的矛盾,提出了融合Adaboost算法的视觉检测和雷达探测的前向车辆检测方法,使车辆检测的速度和精度得到了显著提高;为了实现弯道车道标识线的快速准确拟合,提出基于远端直线拟合的弯道曲率估计方法,实现了弯道曲率的快速定性分析和定量估计,提高了弯道曲率估计的精度和速度;在此基础上,结合车辆检测结果和车道线拟合方法,通过车道宽度和构建多组车道线点集的方法,实现了拥挤路况下的车道线识别。通过大量实际道路实验及结果分析,设计了考虑驾驶员特性的车道偏离算法,不同类型的驾驶员在不同的车道和不同偏离方向上分别设定不同的TLC阈值,从而适应具有不同横向行为特性的驾驶员需要;同时通过驾驶员的头部运动情况来区分有意识偏离和无意识偏离,有效降低正常换道情况下的误警率,提高了系统的可接受性。 为验证所提方法的有效性,实现车道偏离预警功能,在实车平台上开发了基于DSP的测试系统,并设计了一种车道偏离预警系统的测试方法。仿真和实车实验结果表明,系统能在不同光照、天气、道路环境下实现车道线的稳定识别,能实现一定条件下前向车辆的鲁棒准确检测;设计的车道偏离预警算法提高了对不同驾驶员的适应性,降低了系统的误警率,使之更容易为驾驶员所接受。 |
| 作者： | 贾立山 |
| 专业： | 工业工程 |
| 导师： | 李世其 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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