基于駕駛行為的車道偏離預警系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、車道偏離預警系統(tǒng)是駕駛輔助系統(tǒng)的重要的組成部分，通過報警（震動、聲音等形式）輔助駕駛員減少汽車因車道偏離而發(fā)生的道路交通事故，具有重大的現(xiàn)實意義。車道偏離現(xiàn)象產生的根源是由于駕駛員控制的車輛不能很好地跟隨道路標志標線，而目前的車道偏離預警系統(tǒng)側重以車道識別判定車道偏離程度，忽略對于駕駛行為和車輛響應特性的研究，因而存在誤警率高、適應性差的缺點。
　　論文從駕駛行為分析入手，深入研究在車道偏離過程中駕駛人、車輛與道路環(huán)境之間的內在邏

2、輯關系，建立了基于駕駛行為的車道偏離預警系統(tǒng)。預警系統(tǒng)通過圖像傳感器、車輛參數(shù)傳感器等，實現(xiàn)了駕駛人、道路環(huán)境以及車輛運行參數(shù)的感知，完成基于車道偏離的環(huán)境感知技術研究，構建基于車道偏離的方向控制模型，實現(xiàn)預期車道偏離評價。結合車道偏離評價和轉向意圖預估實現(xiàn)車道偏離綜合評價體系的構建，實現(xiàn)安全決策，使駕駛員隨時了解車輛運行狀態(tài)和行車環(huán)境狀況，采取合理的駕駛操作，保證行車安全。
　　行車環(huán)境感知技術是車道偏離預警系統(tǒng)的關鍵所在，車道

3、偏離環(huán)境感知技術主要包括車道偏離檢測、轉向意圖檢測和轉向反應時間檢測;在結構化道路假設的基礎上提取感興趣區(qū)域，實現(xiàn)分區(qū)域多模型擬合，實現(xiàn)了車道標線的高精度檢測;基于車輛轉向結構參數(shù)和駕駛人臉轉向特征檢測共同判定駕駛人轉向意圖;采取生理學的評價指標定性關聯(lián)轉向反應時間和注意力狀態(tài)，同時實現(xiàn)實車下基于多通道融合的駕駛人注意力狀態(tài)檢測。
　　論文在預瞄-跟隨理論的基礎上，引入基于車道偏離的控制環(huán)境，對于駕駛行為的各環(huán)節(jié)進行簡化建模，提出

4、一種簡化的用于方向控制的駕駛人模型:以駕駛人的前視角作為駕駛人的信號感知源，假設駕駛視角恒定，建立基于二自由度汽車模型的車輛偏離行駛方向模型，提出轉向盤轉向增益的數(shù)學模型，構建基于車道偏離的方向控制模型;并提出了相應的模型控制策略，在Carsim與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真的汽車虛擬試驗環(huán)境下驗證了模型的可行性。
　　論文提出模型綜合評價指標的控制策略，基于遺傳算法自主完成了轉向增益與預瞄距離的參數(shù)辨識;論文還進一步分

5、析了車速、轉向反應時間、預瞄距離等不同參數(shù)條件下的模型對于汽車操作穩(wěn)定性的影響。
　　論文構建了車道偏離綜合評價體系，包括現(xiàn)狀車道偏離評價、預期車道偏離評價、轉向意圖評價。在此基礎上構建了SVM-Adaboost強分類器，用于綜合評價?，F(xiàn)狀車道偏離評價反映了目前的車道偏離狀態(tài)，預期車道偏離評價反映了未來一段時間內的車道偏離趨勢，轉向意圖評價則用于識別駕駛意圖，三者結合構建的車道偏離預警系統(tǒng)能有效降低誤警率。
　　最后，論文在