道路驾驶行为谱与统计分析方法及其应用(道路交通安全主动预警与智能化管控)

第1章 绪论

1.1 研究背景 _3 1.2 基本概念 _4

1.2.1 交通行为谱 _4 1.2.2 驾驶行为谱 _5 1.2.3 驾驶行为可采集信息 _6 1.3 国内外研究现状_9

1.3.1 驾驶行为采集技术 _9 1.3.2 驾驶行为分析技术 _12 1.3.3 恶劣天气下驾驶行为研究_14 1.3.4 不良驾驶行为识别技术 _19 1.4 技术难点与研究方法 _20

第2章 驾驶行为数据采集与信息提取

2.1 驾驶模拟试验 _25

2.1.1 试验仪器 _25 2.1.2 试验方案 26 2.1.3 静态场景设计 _27 2.1.4 动态场景设计 34 2.1.5 预试验重要结论 _50

2.1.6 平原区高速公路驾驶模拟试验 54

2.2 道路交通环境与驾驶行为同步采集系统 54

2.2.1 系统方案 54 2.2.2 低成本替代方案 _65

2.3 基于视频处理的交叉口多目标交通行为提取 _69

2.3.1 前景目标提取 _70

2.3.2 基于KLT光流的目标跟踪 _71 2.3.3 轨迹后处理 _78 2.3.4 目标分类 _81 2.3.5 案例分析 83 2.3.6 准确性检验 _84 2.3.7 结果对比 _87

第3章 基于驾驶模拟试验的恶劣天气下驾驶行为分析

3.1 驾驶模拟试验与数据采集 _91

3.1.1 典型道路交通情景构建 _91 3.1.2 恶劣天气驾驶模拟试验 92 3.2 恶劣天气下驾驶行为特征分析 _108

3.2.1 驾驶行为特征分析_108

3.2.2 不同属性驾驶员行为特征分析 _127 3.2.3 驾驶行为状态关键参数_140

3.3 基于支持向量机的驾驶行为选择模型_142

3.3.1 基于支持向量机的跟驰风险识别模型_142 3.3.2 基于支持向量机的超车行为识别模型_144 3.3.3 基于支持向量机的弯道行驶轨迹预测模型_147

第4章 驾驶行为谱分析及特征值分析

4.1 驾驶行为谱的组成_155

4.1.1 环境指标_155 4.1.2 单一交通行为指标 _157 4.1.3 多车相互状态指标 _158 4.1.4 驾驶行为谱特征参数_159 4.2 不良驾驶行为风险参数及阈值_162

4.2.1 不良驾驶行为的分类 _162 4.2.2 不良驾驶行为风险参数_164 4.2.3 风险参数的阈值确定 _165 4.2.4 实例分析_168

4.3 不良驾驶行为谱特征值_171

4.3.1 不良驾驶行为谱与风险度量_171 4.3.2 不良驾驶行为风险度量阈值_173 4.3.3 不良驾驶行为谱特征值权重计算 _173

第5章 基于无人机数据的驾驶行为特征分析

5.1 数据采集 _179

5.2 跟驰行为特征规律分析 _181

5.2.1 数据基本情况_182

5.2.2 不同距离条件下的速度相关性 _184 5.2.3 不同车头时距下的速度相关性 186 5.2.4 速度与跟驰距离的关系 _187 5.3 变道行为特征规律分析 _187

5.3.1 变道起终点与特征参数 _188 5.3.2 变道行为特性分析 _190 5.4 变道行为安全性分析_196

5.4.1 基于TTC的安全性分析_197 5.4.2 基于MTC的安全性分析 _198 5.4.3 指标计算结果讨论 _199

第6章 基于自然驾驶试验的驾驶行为特征分析

6.1 自然驾驶试验 _205 6.2 驾驶行为时域特性分析 _207 6.2.1 速度特征 _207 6.2.2 加速度特征_208 6.2.3 角速度特征_209 6.2.4 差异性检验 _209 6.3 驾驶行为频域特性分析 _219

6.3.1 加速度频域特征 221 6.3.2 角速度频域特征 225 6.3.3 差异性分析_228 6.4 驾驶行为时频特性分析 _229

第7章 基于人工智能的不良驾驶行为识别

7.1 基于聚类的驾驶行为分类方法 237

7.1.1 相似性衡量_238 7.1.2 类间距离计算 239 7.1.3 聚类方法 _240 7.2 不良跟驰行为风险标记 _240

7.2.1 跟驰样本提取 240 7.2.2 风险度量指标 _242 7.2.3 车辆轨迹比较 _243

7.2.4 不良跟驰行为的划分和标记_244 7.3 不良跟驰行为识别模型_246 7.3.1 不良跟驰行为谱建立 _246 7.3.2 行为谱关键参数提取方法 _247

7.3.3 机器学习算法 248 7.3.4 智能识别的流程 _249 7.3.5 识别结果 _250

7.4 不良变道行为风险标记 _252

7.4.1 风险度量指标 _253 7.4.2 车辆轨迹比较 _253 7.5 不良变道行为识别模型_257

7.5.1 关键参数提取方法 257 7.5.2 机器学习算法 258 7.5.3 智能识别的流程 _259 7.5.4 识别结果 _260

第8章 创新成果与技术展望

8.1 创新成果 _265

8.1.1 道路交通环境与驾驶行为同步采集装备 265 8.1.2 基于高空悬拍视频处理的交通行为数据采集技术 _267 8.1.3 驾驶行为谱模型及特征值提取方法 _268 8.1.4 不良驾驶行为量化判别方法与辨识理论 268 8.2 技术展望_269

参考文献