基于信号交叉口两难区制动行为模型的制动意图识别研究

发布时间：2017-04-30 22:13

  本文关键词：基于信号交叉口两难区制动行为模型的制动意图识别研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近几年,发生在信号交叉口处的交通事故量较多,并且,产生交通事故必然导致区域交通堵滞、秩序混乱、资源浪费等情况,因此,减少交叉口交通事故已成为当前研究的热点,具有十分重要的意义。其中,对信号交叉口两难区的车辆驾驶员制动行为的研究是车辆主动安全领域研究的重要内容,是降低交叉口事故发生率的重要方法之一。针对传统汽车制动意图识别的研究仍局限于驾驶员操作部件,忽略了行车环境这一重要因素,并且,汽车驾驶本身是一个由人-车-路组成的闭环系统,而传统方法无法对驾驶员复杂的判断决策做出详细、准确的量化。本文搭建了由PreScan和G27组成的模拟驾驶仿真平台,并在总结国内外信号交叉口驾驶员制动行为和制动意图识别方面研究成果基础上,分成两种情形创新性的提出两难区域值、与停止线的距离这两种因素对信号交叉口驾驶员制动行为的影响。对多输入的参数进行主成分降维处理,并利用k-means聚类分析确定隶属度区间作为模糊推理的输入,建立制动意图识别模型。本文以交通运输部信息化技术研究项目(项目编号:2013-364-836-900)和国家自然科学基金项目(项目编号:61573171)为依托,开展相关研究。具体的研究内容如下:⑴针对发生在信号交叉口两难区交通事故量较多,本文进一步分析阐述了事故产生的原因。⑵根据信号交叉口车辆制动特点,分别从车辆行车角度和驾驶员角度提出两类两难区的定义,结合信号交叉口驾驶员的制动行为,得到交叉口两难区制动意图预测的关键影响因素,这些因素由机械部件和行车环境组成,机械部件因素包括制动踏板开度和制动踏板开度变化率,行车环境因素包括交叉口两难区域、与信号交叉口停止线间的距离、自车参数、前车参数、车头时距、碰撞时间倒数。⑶建立信号交叉口两难区制动行为模型。两难区车辆制动研究分成两种情景。第一种情景中研究车辆无前车,第二种情景中研究车辆包含前车。在第二种情景中,因神经网络输入量较多,采用PCA降维处理。仿真实验结果表明,该方法可准确的预测车辆减速度,更能充分的体现车辆的制动行为。⑷建立基于信号交叉口制动行为模型的制动意图识别研究。首先选取并确定模糊推理的输入参数,采用k-means聚类方法确定输入参数隶属度区间范围,建立模糊规则库,仿真实验结果表明,建立的基于模糊推理的制动意图模型可有效识别驾驶员制动意图,与BP网络预测模型相比,识别准确率达91.39%。
【关键词】：主动安全 制动行为 制动意图 PreScan 模糊推理 BP神经网络
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.3
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 研究意义13-14
• 1.3 国内外研究现状14-17
• 1.3.1 两难区的研究现状14
• 1.3.2 跟车行为研究现状14-15
• 1.3.3 制动意图识别研究现状15-17
• 1.4 论文的主要研究内容17-19
• 第二章 信号交叉口两难区制动行为及制动意图分析19-28
• 2.1 交叉口两难区的定义19-21
• 2.2 交叉口制动行为及过程分析21-25
• 2.2.1 制动行为分析21-23
• 2.2.2 制动过程分析23-25
• 2.3 交叉口区域制动意图分析25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 信号交叉口两难区制动行为模型28-68
• 3.1 建模基础28-47
• 3.1.1 理论基础28-33
• 3.1.2 研究平台33-47
• 3.2 基于神经网络的信号交叉口两难区制动行为建模47-65
• 3.2.1 信号交叉口两难区情形分类47-48
• 3.2.2 情形一制动行为建模48-55
• 3.2.3 情形二制动行为建模55-65
• 3.3 实验结果及分析65-67
• 3.4 本章小结67-68
• 第四章 基于信号交叉口制动行为模型的制动意图识别研究68-86
• 4.1 制动意图识别模型68-69
• 4.2 制动意图识别模糊方法研究69-81
• 4.2.1 理论基础69-71
• 4.2.2 制动意图参数模糊化71-77
• 4.2.3 模糊推理规则构建77-80
• 4.2.4 输出值去模糊化80-81
• 4.3 实验结果及分析81-85
• 4.4 本章小结85-86
• 第五章 总结与展望86-88
• 5.1 工作总结86
• 5.2 工作展望86-88
• 参考文献88-93
• 致谢93-94
• 攻读硕士学位期间研究成果94

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 项乔君,王炜,陆键;信号交叉口汽车燃油消耗分析方法研究[J];公路交通科技;2004年12期

2 潘晓东;马小翔;赵晓翠;;信号交叉口非机动车骑行特性及安全性实验研究[J];交通科学与工程;2010年04期

3 马建明,任福田,刘小明,荣建;信号交叉口交通组织优化设计[J];北京工业大学学报;2001年02期

4 贾洪飞,孙壮志,袁少波;信号交叉口服务水平评价体系的确立[J];山东工程学院学报;2001年02期

5 魏丽英,田春林,杨正兵;信号交叉口排队分析模型比较研究[J];北方交通大学学报;2003年05期

6 李嘉,岳中琦,李群,薛智规;灰色聚类的信号交叉口综合质量评价研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2003年01期

7 成卫,张瑾,姜华平;信号交叉口左转保护—许可相位转换阈值研究[J];昆明理工大学学报(理工版);2003年06期

8 成卫,张瑾;基于模糊理论的信号交叉口控制研究[J];昆明理工大学学报(理工版);2004年03期

9 林航飞,张建华;上海市平面信号交叉口评价体系研究[J];上海公路;2004年02期

10 王俊刚 ,任福田 ,于泉 ,杨永勤 ,潘为民;信号交叉口间非信号交叉口的通行能力与可插间隙分布规律研究[J];道路交通与安全;2004年06期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 朱新征;陈永胜;钟小明;;公路四路信号交叉口事故预测模型[A];第九次全国城市道路与交通工程学术会议论文集[C];2007年

2 张鹏;常玉林;;信号交叉口机动车饱和度配时方法研究[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年

3 周建山;田大新;韩旭;王云鹏;;基于车路协同的单点信号交叉口自适应优化控制方法[A];第七届中国智能交通年会优秀论文集——智能交通技术[C];2012年

4 韦清波;何兆成;林科;;信号交叉口左转待行区的交通仿真模型研究[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年

5 哈富;韩皓;;基于仿真分析的信号交叉口人行横道通行能力研究[A];构建生态人文交通 促进经济跨越发展——第十九届海峡两岸都市交通学术研讨会论文选编[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 陈亦新;行人违章过街行为对信号交叉口通行效率影响研究[D];北京工业大学;2015年

2 马建明;信号交叉口优化设计及其微观仿真研究[D];北京工业大学;2001年

3 南春丽;信号交叉口多目标交通组织优化模型及面向智能体仿真[D];长安大学;2007年

4 王京元;信号交叉口时空资源综合优化实用方法研究[D];东南大学;2006年

5 环梅;基于生存分析的信号交叉口非机动车穿越行为研究[D];北京交通大学;2014年

6 郭伟伟;适应展宽段设置的信号交叉口控制方案优化[D];吉林大学;2011年

7 蒋海峰;信号交叉口混合交通流干扰机理研究[D];北京交通大学;2008年

8 邵长桥;平面信号交叉口延误分析[D];北京工业大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张考;平面十字型信号交叉口交通组织优化设计研究[D];华南理工大学;2015年

2 姚焓东;面向绿色驾驶的信号交叉口车速动态控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 郝晓云;北京市信号交叉口行人过街忍耐时间研究[D];北京工业大学;2015年

4 董云鹏;基于心理及行为的倒计时信号对交通安全的影响机理研究[D];青岛理工大学;2015年

5 孙小菲;车路协同下信号交叉口排放估算方法研究[D];北京交通大学;2016年

6 宁梦茜;信号交叉口行人过街等待时间建模与特性分析[D];北京理工大学;2016年

7 顾胜强;基于信号交叉口两难区制动行为模型的制动意图识别研究[D];江苏大学;2016年

8 王璇;信号交叉口左转保护/许可控制的安全分析和选择规范[D];北京交通大学;2007年

9 张改;考虑一般到达的信号交叉口自适应配时优化方法[D];西南交通大学;2013年

10 原涛;信号交叉口系统仿真及车辆折算系数的研究[D];长安大学;2001年

  本文关键词：基于信号交叉口两难区制动行为模型的制动意图识别研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：337714