文档介绍：广东工业大学
硕士学位论文
虚拟环境下基于驾驶行为分析的汽车驾驶安全预警研究
姓名:张吉稳
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:何汉武
20100501
摘要主要功能进行了描述,简要介绍了该预警系统所依赖的虚拟驾驶仿真平台,并阐述约菔幌喙匦畔⒌男枨蠹捌浯矸绞胶图菔恍形5男纬晒探屑蛞7析,详细阐述了驾驶行为的特性及影响因子、车距模型的建立、影响碰撞事故发生的危险因素等内容。采用:劾喾治龇椒ǎ云导菔恍形=醒芯浚孕槟饣肪诚缕导菔话踩ぞ低车难芯糠治;谧陨硇形5脑ぞ基于周边交通信息的预警两大类。前者研究了基于车道识别的汽车超速预警和偏离道路预警分析,以及在汽车驾驶轨迹时域分析的基础上对汽车摇摆的蛇形预警进行随着汽车保有量的不断提高,道路交通事故已日益成为一个严峻的社会问题,以主动安全为主的驾驶安全控制技术的研究越来越被人们所关注。虚拟现实技术的兴起与发展为驾驶安全控制技术研究的实验环境提供了一种新的解决方案,通过构建逼真的虚拟交通环境,研究各种安全控制技术的实现。为此,论文采用模糊聚类的方法,在虚拟环境下对汽车驾驶行为进行研究,并针对异常驾驶行为进行安全预警分析,开发了一套汽车虚拟驾驶安全预警系统。具体研究工作如下:治隽诵槟饣肪诚缕导菔话踩ぞ低车纳杓颇勘辏韵低车目蚣堋了该系统的三个关键技术。时判别出汽车驾驶行为的类型。详细研究。后者研究影响驾驶行为的汽车周边道路关键信息的九宫模型,详细阐述了基于碰撞检测技术的九宫信息获取方法,总结了九宫防撞规则,并实现了九宫防撞的安全预警。晗覆隽巳绾问褂肊7⑿,通过面向对象编程实现与涞男畔⒔换ァ@眯槟庀质悼7⑵。关键词:驾驶安全预警;驾驶行为分析;虚拟环境;荒:鼵均值
广东工业大学硕士学位论文Ⅱ
甌琋..甐..瓼..琣.,甅琖,,甋瓺琩.,.—,,,......’,
珼現广东工业大学硕士学位论文:,
第一章绪论选题背景与研究意义.√獗尘们带来方便的同时,也带来了诸如环境污染、交通拥挤、事故伤害等许多社会问题,.ァ緇】,如图所示。自年汽车诞生以来,汽车以其独特的优越性为社会的发展和人类生活条件的改善做出了不可磨灭的贡献。但是,随着汽车保有量的不断提高,汽车在给人尤其是道路交通伤害日益成为一个严峻的世界公共卫生问题。如表所示,据世界卫生组织攴⒉嫉南喙厥菹允荆蛎刻煊嗳怂烙诘缆交通伤害,如果不采取适当的措施,到年道路交通伤害预计成为全球疾病与伤害负担的第三位原因【。,而且道路交通死亡占全球伤害总死亡的表蚣膊「旱笆辉蚺判虮浠私
./:/一一虎āⅰ、。一\/驴—吨\.\擎擎擎擎擎梦§鹿蚀问万次拶梦梦§梦§§劳鋈耸万人///—~崎—弧6’\、—了矗/芑,,一搿一⋯二~。、。ǎ胍弧ⅲ禽。⋯—”更为严峻的是,倘若不加倍努力采取相应的措施,预计从年到年之间全球道路交通伤亡将上升%左右【】。图列出了~年我国道路交通事故统计数据。,——\:—卜受伤人数蛉盆对道路交通事故的分析表明,%以上的车祸是由于驾驶员反应不及所引起的,超过%的车辆相撞属于追尾相撞,其余则属于侧面相撞和正面相撞。然而,发生碰撞事故的概率与速度的平方成正比,发生严重碰撞事故的概率与速度的立方成正比,发生致命性碰撞事故的概率与速度的四次方相关【。就单一车辆交通事故而言,血液中酒精含量每增加ィ⑸<吧慕煌ㄅ鲎彩鹿饰O站驮黾右槐丁】。图全球伤害死亡原因分布分苯泳盟鹗亿元晡夜缆方煌ㄊ鹿释臣剖其他故意伤害图广东工业大学硕士学位论文.%·◆一.’
。新西兰一项以人群为基础的对照试验研究发现,减少开车时昏昏欲睡、减少开车前小时内睡眠不足∈焙图跎倭璩点到阒淇3档热中形?梢越ǖ缆方通事故降低%【。有关研究表明:若驾驶员提早意识到有事故危险并采取相应的正确措施,则绝大多数的交通事故都是可以避免的陋从安全驾驶的角度考虑,主动安全控制远远优于传统的被动安全控制,只是受软、硬件的限制导致主动安全控制设备的成本较高,目前尚不能普及。随着主动安全控制技术在虚拟实验环境下的快速发展,主动安全控制设备在未来汽车上的应用将十分广泛。因此,大力研究开发汽车主动安全控制技术,减少驾驶员的负担和判断错误,对于提高交通安全将起到十分重要的作用。其主要意义有:在虚拟环境下进行驾驶安全预警系统开发,大大减少了产品的开发成本。基于真实环境的产品开发,一般需要花费大量的人力、物力与财力。在真实环境下进行预警试验,将给道路交通带来很大危险,实验条件和实验过程一般难以控制,且某些实验参数的采集不太容易【】,甚至受硬件限制某些参数目前还无法采集。在虚拟环境下