考虑人—车—路因素的行车风险评价方法研究

发布时间：2017-09-25 09:36

  本文关键词：考虑人—车—路因素的行车风险评价方法研究

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【摘要】：车辆的行车安全受到包括驾驶员、车辆和道路环境在内的许多交通因素的影响,并且这些因素间的相互作用非常复杂。但是现有的行车风险评价方法在评价车辆行车风险时,多仅考虑有限因素(主要是周围车辆)的影响,应用限于简单场景,且多是基于汽车动力学和运动学,无法适应越来越复杂的行车环境。针对此问题,本文对考虑人-车-路多方面因素的行车风险评价方法进行研究。论文首先分析了行车风险的影响因素:驾驶员因素(人)、道路使用者因素(车)和道路环境因素(路),并分析了各自导致交通事故的原因和对行车风险的影响机理。接着,分析了行车风险和“场”的相似之处,从场论思想出发,提出了“行车安全场”的新概念,建立了行车安全场通用模型。该模型包括由道路上静止物体(如停靠的车辆)形成的势能场模型、运动物体(如运动的车辆和行人)形成的动能场模型和驾驶员形成的行为场模型,定性描述了各交通因素对行车安全的影响;基于相关的研究和对一部分场理论、物理现象的借鉴,提出了行车安全场具体模型,定量描述了各交通因素对行车安全的影响;提出了模型各参数的标定方法,并根据实际交通事故统计数据对部分参数进行了标定。最后,探究了行车安全场理论的应用,针对典型多车场景提出了一种基于行车安全场的碰撞预警算法作为应用示例,并通过24名驾驶员的实车实验验证了算法的有效性。与现有的行车风险评价方法相比,行车安全场的理论考虑了人-车-路多方面因素对行车安全的综合影响,为复杂环境下行车风险评价和车辆主动安全技术提供了新的思路和方法。
【关键词】：人-车-路因素 行车安全场 行车风险评价 碰撞预警
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U492.84;U491.25
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 引言8-16
• 1.1 研究背景及意义8
• 1.2 研究现状8-14
• 1.2.1 行车风险的影响因素8-10
• 1.2.2 行车风险评价方法概述10-14
• 1.3 研究内容14-16
• 第2章 基于人工势能场理论的行车风险评价方法16-46
• 2.1 行车风险的影响因素及其影响机理16-19
• 2.1.1 行车风险的影响因素16
• 2.1.2 交通事故致因分析16-17
• 2.1.3 各因素对行车风险的影响机理17-19
• 2.2 行车安全场概念及内涵19-22
• 2.2.1 行车风险的特性19
• 2.2.2 场的概念和基本特性19-20
• 2.2.3 用场表征行车风险20-21
• 2.2.4 行车安全场概念21-22
• 2.3 行车安全场通用模型22-30
• 2.3.1 势能场22-25
• 2.3.2 动能场25-26
• 2.3.3 行为场26-27
• 2.3.4 统一的行车安全场27-30
• 2.4 行车安全场具体模型30-40
• 2.4.1 虚拟质量31
• 2.4.2 道路条件影响因子31
• 2.4.3 驾驶员风险因子31-32
• 2.4.4 场强和场力32-39
• 2.4.5 有关行车安全的评价参数39-40
• 2.5 模型参数标定40-45
• 2.5.1 虚拟质量40-42
• 2.5.2 道路条件影响因子42-43
• 2.5.3 驾驶员风险因子43
• 2.5.4 其它待定参数43-45
• 2.6 本章小结45-46
• 第3章 基于行车安全场的碰撞预警算法46-64
• 3.1 行车安全场理论的应用46-47
• 3.2 算法应用场景及目的47
• 3.3 预警算法设计47-51
• 3.3.1 行车安全场模型计算47-49
• 3.3.2 相对行车安全指数49
• 3.3.3 基于行车安全场的碰撞预警算法49-51
• 3.4 实车实验验证51-63
• 3.4.1 实验平台51-52
• 3.4.2 实验方案52-54
• 3.4.3 实验数据处理54-57
• 3.4.4 实验结果分析57-63
• 3.5 本章小结63-64
• 第4章 总结与展望64-65
• 4.1 研究总结64
• 4.2 未来研究展望64-65
• 参考文献65-72
• 致谢72-74
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果74-75

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本文编号：916722