面向模擬駕駛訓(xùn)練的駕駛意圖識(shí)別與危險(xiǎn)駕駛狀態(tài)分析.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量快速增長(zhǎng)，新增駕駛?cè)藬?shù)目也逐年上升。與此同時(shí)，交通參與者的規(guī)則意識(shí)、文明意識(shí)和安全意識(shí)仍然比較薄弱，交通安全隱患大量存在，道路交通事故頻繁發(fā)生，嚴(yán)重危害著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。模擬駕駛訓(xùn)練作為一種提高駕駛?cè)思夹g(shù)水平和交通安全意識(shí)的現(xiàn)代訓(xùn)練方法，已在很多國(guó)家的駕駛訓(xùn)練中得到了應(yīng)用。在當(dāng)前不容樂(lè)觀的交通形勢(shì)下，若能在模擬駕駛訓(xùn)練中實(shí)時(shí)識(shí)別駕駛意圖，并結(jié)合駕駛環(huán)境判斷當(dāng)前駕駛狀態(tài)是否危險(xiǎn)，并將危險(xiǎn)的結(jié)果及時(shí)反饋給駕駛?cè)耍?/p>

2、則可以使駕駛?cè)四茉谟?xùn)練中及時(shí)糾正錯(cuò)誤的駕駛操作，加深駕駛?cè)藢?duì)危險(xiǎn)駕駛狀態(tài)的認(rèn)識(shí)和理解，提升以后在真實(shí)駕駛中的安全性，降低道路交通事故發(fā)生率，同時(shí)提高模擬駕駛訓(xùn)練的效率和智能化水平。
　　為了達(dá)到上述目的，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，將駕駛意圖識(shí)別引入模擬駕駛訓(xùn)練中。論文主要進(jìn)行了以下幾方面工作:
　　首先，根據(jù)駕駛意圖和駕駛操作行為之間的關(guān)系，以及特定駕駛環(huán)境中駕駛行為呈現(xiàn)的規(guī)律性，建立了高速公路環(huán)境中6種常見(jiàn)的駕駛意圖及其對(duì)應(yīng)

3、的駕駛操作行為序列?；陔[馬爾可夫模型適用于處理時(shí)間序列的特性、模塊化建模思想以及模式識(shí)別的功能，選擇合適的模型表征參數(shù)，建立了一種用于識(shí)別上述6種常見(jiàn)駕駛意圖的復(fù)合隱Markov模型(CHMM)，其底層子模型用于識(shí)別短時(shí)片段內(nèi)的駕駛操作行為，頂層子模型用于識(shí)別一段時(shí)間內(nèi)的駕駛意圖。
　　其次，根據(jù)模擬駕駛訓(xùn)練目的和交通安全法律規(guī)定，從危險(xiǎn)駕駛意圖和跟車行駛的危險(xiǎn)車間距兩個(gè)角度對(duì)CHMM模型識(shí)別結(jié)果對(duì)應(yīng)的駕駛狀態(tài)安全性進(jìn)行了分析和

4、定義。其中，當(dāng)意圖識(shí)別結(jié)果為“加速跟車行駛”時(shí)，則利用建立的充分安全車間距模型，根據(jù)本車和前車的速度、車間距等信息判斷駕駛狀態(tài)是否危險(xiǎn)。
　　然后，借助于江蘇大學(xué)駕駛模擬器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用視景VIEW4軟件建立了高速公路模擬駕駛場(chǎng)景，并在該場(chǎng)景中完成了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集。將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了轉(zhuǎn)換、分類、分段和異常數(shù)據(jù)剔除處理之后，結(jié)合MATLABR2012a軟件的HMM工具包，根據(jù)修改的Baum-Welch迭代算法和Baum-