交叉口駕駛員轉(zhuǎn)向意圖辨識研究.pdf

1、交叉口是道路交通系統(tǒng)中事故發(fā)生率較高的區(qū)域，各國都在致力于開發(fā)車輛智能安全系統(tǒng)，以減少交叉口事故的發(fā)生。然而，現(xiàn)有的安全輔助系統(tǒng)僅依靠傳感器、機(jī)器視覺感知車輛和周圍環(huán)境的信息，忽略了駕駛員的行為特征和駕駛員的意圖，這樣不但影響系統(tǒng)對危險(xiǎn)性交通態(tài)勢評估的準(zhǔn)確性，更有可能因系統(tǒng)無法理解駕駛員的操作意圖，而發(fā)出與駕駛員意圖相悖警告或強(qiáng)制干預(yù)，從而影響駕駛員的注意力，導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。針對這一問題，本文從交叉口駕駛員行為特征入手，對交叉口駕駛

2、員轉(zhuǎn)向意圖辨識進(jìn)行研究，旨在服務(wù)于車輛智能安全系統(tǒng)，減少交叉口交通事故的發(fā)生。通過駕駛模擬采集表征駕駛員意圖的車輛運(yùn)行特征參數(shù):方向盤轉(zhuǎn)角、制動(dòng)踏板開度、油門踏板開度、車速。運(yùn)用支持向量機(jī)方法，建立交叉口駕駛員轉(zhuǎn)向意圖辨識模型，通過智能優(yōu)化算法對模型參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)，提高模型的辨識準(zhǔn)確率，達(dá)到對交叉口駕駛員轉(zhuǎn)向意圖準(zhǔn)確辨識的目的。本文進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:
　　(1)交叉口駕駛員轉(zhuǎn)向意圖辨識的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)的獲取。通過對交叉口駕駛

3、員行為模型和交叉口駕駛員操作行為特性的分析，設(shè)計(jì)試驗(yàn)的總體方案，并通過基于SCANeR平臺的六自由度動(dòng)感駕駛模擬采集交叉口駕駛員的操作量數(shù)據(jù):方向盤轉(zhuǎn)角、油門踏板量、制動(dòng)踏板量、車速。
　　(2)交叉口駕駛員轉(zhuǎn)向意圖時(shí)間窗的確定。確定以交叉口停止線為意圖時(shí)間窗終點(diǎn)，窗口寬度為3s，對停止線前3s內(nèi)的駕駛員操作量進(jìn)行研究，并對試驗(yàn)過程中采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行截取，確定用于模型建立的訓(xùn)練樣本和測試樣本。
　　(3)基于支持向量機(jī)的基本理

4、論，運(yùn)用支持向量機(jī)方法建立交叉口駕駛員轉(zhuǎn)向意圖辨識模型。對確定的樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行歸一化與降維處理，建立特征向量，作為模型的輸入。使用matlab實(shí)現(xiàn)模型的訓(xùn)練，通過建立的模型對測試樣本進(jìn)行辨識，測試所建模型的辨識準(zhǔn)確率。
　　(4)模型參數(shù)的尋優(yōu)。通過交叉驗(yàn)證的思想，運(yùn)用網(wǎng)格搜索法、遺傳算法、粒子群優(yōu)化算法對影響模型準(zhǔn)確率和泛化能力的懲罰參數(shù)c和核函數(shù)參數(shù)g進(jìn)行尋優(yōu)。根據(jù)最優(yōu)參數(shù)的選取原則，比較三種方法的尋優(yōu)結(jié)果，確定交叉口駕駛員轉(zhuǎn)

5、向意圖辨識模型的最佳參數(shù)。采用最佳參數(shù)建立交叉口轉(zhuǎn)向意圖辨識模型，根據(jù)駕駛模擬儀二次采集的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，測試基于最佳參數(shù)的模型辨識準(zhǔn)確率。
　　論文針對交叉口駕駛員轉(zhuǎn)向意圖辨識面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了研究。分析了交叉口駕駛員行為特征，確定了交叉口駕駛員轉(zhuǎn)向意圖時(shí)間窗與表征參數(shù)，建立了交叉口駕駛員轉(zhuǎn)向意圖辨識模型。其研究成果能夠?yàn)檐囕v智能安全系統(tǒng)的開發(fā)與研究提供一定的理論和技術(shù)支持，從而提高交叉口駕駛員行車安全性，改善交通環(huán)境。