基于驾驶能力的人机共驾接管策略研究

发布时间：2023-06-03 05:46

　　人机共驾系统的接管策略决定了该系统何时对驾驶员提供驾驶支持,是保证其安全性和人机交互舒适性的首要条件。现有的接管策略主要是基于驾驶员状态和驾驶风险的评估设计而成,容易造成过度干预或者是欠干预,并不能满足人机共驾系统的需求。针对此问题,本文提出了依据驾驶能力评估的人机共驾接管方案,设计了基于驾驶能力不可靠域的驾驶能力评估方法,并利用驾驶模拟实验平台对此方法进行验证,实现了在线评估驾驶员的驾驶能力,结果表明该方法相对于现有接管机制能有效提升驾驶安全性和人机交互舒适性。论文首先设计实验对基于驾驶员状态和驾驶风险评估的接管策略的可行性进行研究,通过分析不同的驾驶员状态与发生的危险事件数量的关系以及驾驶员对风险进行自我纠正的情况,发现了基于现有接管策略会造成欠干预以及过度干预的弊端,证明了对现有接管机制进行改进的重要性。然后,提出了基于驾驶能力切换控制权的总体思路,设计了基于驾驶能力不可靠域的接管策略(Unreliable domain of driver capability,URDC)以及计算驾驶驾驶能力不可靠域的指标。驾驶能力不可靠域的辨识包含两部分:驾驶风险评估和驾驶员的纠正能力评估。参...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 人机共驾系统研究现状
        1.2.2 控制权切换机制研究现状
        1.2.3 驾驶员行为建模研究现状
    1.3 本次研究的目的和内容
    1.4 论文组织结构
2 驾驶员状态与能力关系的实验研究
    2.1 驾驶员在环实验平台
    2.2 实验工况设计
        2.2.1 自然驾驶工况
        2.2.2 驾驶能力下降模拟工况
        2.2.3 模拟任务设计
    2.3 状态与能力关系评估
        2.3.1 数据预处理
        2.3.2 关系分析
    2.4 基于驾驶能力的人机共驾系统方案
    2.5 本章小结
3 驾驶能力评价方法研究
    3.1 风险指标与纠正能力指标
    3.2 实验数据采集
        3.2.1 实验平台及工况
        3.2.2 数据预处理
    3.3 驾驶员行为机理建模
        3.3.1 模型理论
        3.3.2 参数辨识
        3.3.3 辨识结果与精度分析
    3.4 基于神经网络的自回归建模
        3.4.1 模型参数选定
        3.4.2 训练结果
    3.5 驾驶员模型对比分析
    3.6 纠正能力指标有效性验证
    3.7 本章小结
4 自适应驾驶能力不可靠域构建
    4.1 边界的设计
        4.1.1 分布特性分析
        4.1.2 两种指标的边界值计算
    4.2 边界在线更新算法
    4.3 本章小结
5 基于URDC的接管策略可行性分析
    5.1 URDC边界值在线更新结果
    5.2 切换策略有效性验证
        5.2.1 危险事件的接管
        5.2.2 动态切换的时效
    5.3 URDC指标的合理性分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读硕士期间参与的项目目录
    B.学位论文数据集
致谢



本文编号：3828758