驾驶行为评价系统设计

《驾驶行为表征指标及分析方法研究》（吉林大学博士论文）

目录：

1.国内外文献综述

2.驾驶行为信息采集方案

3.驾驶行为表征指标体系构建

4.安全性评估办法

5.驾驶人认知能力评估指标体系及办法

6.典型应用

1.国内外文献综述

研究背景：车越来越多、交通事故多、安全很重要、交通事故的预防亟待解决、国家重视、驾驶人员的错。

研究意义：1.驾驶行为安全性提升提供技术支持（改善驾驶培训质量和教育质量）2.车辆安全性……理论基础3.道路安全性……理论基础4.后续研究……理论基础。

研究现状：内容多、要求高、难度大。研究框架如下：

（1）驾驶行为信息采集：实验环境（各种平台）、车辆运动及操控信息采集（仿真驾驶车辆信息、实际车辆信息采集系统、监控记录仪）、驾驶人生理、信息采集。

（2）驾驶行为技术分析：面向驾驶行为分析的虚拟交通情景构建技术；驾驶行为表征体系研究；实验设计及数据分析方法研究。

（3）驾驶行为理论研究：建模、状态辨识、适应性、

后面：略

2.驾驶行为信息采集系统设计及实现

驾驶行为信息分类：感知、决策、操控

驾驶行为数据采集分析：

姓名

年龄

身份证号码

文化程度1-文盲2-初中级以下3-高中4-大学及以上5-不明

3年内交通肇事次数

注视行为表征参数注视点坐标注视点数目

转向灯状态用于表征转向灯的状态

指标名称单位指标解释

速度公里/小时车辆运行实时测量速度值纵向加速度米/秒平方描述车辆纵向加减速行为横向加速度米/秒平方描述车辆的横向侧倾特征距离信息米描述车辆驶过的距离

2.2.1 驾驶人生理、心理信息采集

（详细介绍了各种仪器）

2.2.2 驾驶人操控及车辆运行信息采集方案及技术实现

软件实现

2.2.3 基于GPS的道路信息采集方案及技术实现

①数据坐标转换

②样本点的识别与分类

③计算模块设计及功能：

采样点坐标输入

↓

计算里程、曲率、删去异常点

↓

判断样本点所属曲线是直线还是曲线

↓

进行曲线（直、圆）拟合，求解相关参数

↓

计算缓和曲线相关参数

↓

计算平曲线一览表相关参数

↓

输出

（并附有详细的函数以及输入输出数据形式）2.3.1 驾驶行为信息同步需求：信息同步的必要性、信息同步需求

2.3.2 信息同步的实现：利用Observer

3.驾驶行为表征指标体系构造

3.1 驾驶人感知行为表征指标

3.1.1 视点分布范围指标

3.1.2 注视区域分布比例指标

(1)注视区域划分：

左前中前右前、左窗仪表右窗、左后中后右后；用矩阵表示（比例）

3.1.3 注视序列指标：注视链、利用Observer

3.2 驾驶决策行为表征指标

3.2.1 驾驶决策行为含义：以“环境信息、本车状态、交通情景”为输入，以“驾驶行为”为输出的一种映射关系

3.2.2 决策行为分析载体（5个场景）

3.2.3 驾驶决策行为表征指标：“决策规则”和“决策反应时间”两个方面

（1）驾驶决策类型及编码：

情景：E 横向：左转-L，右转-R，纵向：维持-N 加速-A，减速-D，维持-K

（2）驾驶决策反应时间

（3）指标采集方法：利用Observer

3.3 驾驶人操控行为表征指标

3.3.1 纵向操控行为表征指标

（1）换档频率：Rate Gear Change = N / T（单位时间内换档次数=指分析时段内换档次数/分析时段的时间长度）

（2）空档滑行比率：Gear Zero Rate = T zero / T（空档滑行时间比率=分析时段内空档时段所占时长/分析时段的时间长度）

3.3.2 横向操控行为表征指标

（1）转向灯使用频率：Light Change Rate=N l / T（单位时间内转向灯使用次数=分析时段内转向灯使用次数/分析时段长度）

（2）转向灯合理性指标:

设T = 转向灯使用次数/变更车道次数。则当转向灯使用次数多于变更车道或转弯次数时，即当T > 1时，则存在变道、转弯意图但未成功执行的情况；反之，说明驾驶人在变道、转弯时存在不使用转向灯的情况。通常情况下T 值会在1 附近波动，当T<1时，则会出现T越小，事故隐患越大的趋势。

3.4 车辆运行状态表征指标

3.4.1 车辆纵向运动状态表征指标：

（1）速度标准差、加速度标准差

（2）庞卡莱截面

车速变异性指标的求算

3.4.2 车辆横向运动状态表征指标：方向盘转角标准差

3.5 驾驶行为影响关键因素判别方法

3.5.1 驾驶行为实验设计方法

驾驶行为实验因素水平分析

实验方案确定方法（部分举例）

3.5.2 单指标正交实验层次模型

3.5.3 因素水平对结果影响程度分析方法：矩阵

4.基于模糊网络层次分析理论的驾驶行为安全性评估方法

（1）驾驶行为评估对象及关系分析：“感知安全性”、“决策安全性”、“操控安全性”

（2）评估思路及方法选择：模糊理论和ANP理论

确定指标等级

5.驾驶人认知能力评估指标体系及方法

专家评估占一定比重（置信权重）还有一部分数据挖掘

完成指之间对目标（安全性）的比重

以及具体的操作实施方法

6.典型应用

7.总结和展望：略

次任务驾驶安全性评价指标及评价模型研究

（）德尔菲法：由美国着名的思想库—兰德公司首创，该方法是以专家的经验

知识知觉和判断为基础的评估方法德菲尔法针对专家采用问卷形式调查，保证每

名专家的独立性，且不受其他权威人士的干扰，而且能在相互反馈的基础上进行修正。（）熵值法：根据某项指标的指标变异程度确定指标权重指标值的变异程度越

大，含有的信息量就越大，其信息熵越小，该指标的权重系数越大；反之，指标的变异程度越小，含有的信息量就越小，信息熵越大，该指标的权重系数就越小

（）主成分分析法：皮尔逊（）首先创用了主成分分析法，并由贺德临

（，）加以发展该方法主要通过求协方差和相关系数矩阵特征值和特征

根，并按照贡献率的不同确定出指标权重

（）因子分析法：该方法由英国统计学家斯皮尔曼发明，它利用评价指标含有的

信息，将指标按照不同的类别进行分类，并建立因子模型，将原来的指标整合成少数不可观测且相互无关的因子

（）层次分析法（，）：年美国匹兹堡大学

提出了层次分析法，首次将定性分析与定量分析结合在一起该方法首先请专家

针对不同评价层次中的指标进行评价，并建立相应的判断矩阵，然后通过求矩阵特征值的办法确定出指标的权重

（）网络分析法（，）网络分析法是年

再次提出的一种评价方法是在层次分析法（）基础上延伸的一种

主观与客观相结合的决策方法构建网络式评价体系，层与层之间可以反馈，单

层内可以相互关联

（）模糊网络分析法（）该方法实现了模糊综合评判与网络分析法的有

机结合，年南京理工大学唐小丽在其博士论文中明确提出了模糊网络分析法，并

将网络分析法应用到模糊综合评判中，该方法针对具有依赖反馈的复杂问题进行赋权，