本文關(guān)鍵詞：智能汽車變道行為判斷及碰撞風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法研究

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【摘要】：智能汽車可有效提高行駛安全性,減少交通事故,是未來汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢。智能汽車防碰撞技術(shù)是提高汽車安全的重要技術(shù)手段。本文針對(duì)智能汽車防碰撞技術(shù)中的變道行為判斷和碰撞風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)問題進(jìn)行研究,其目的是給出判斷前車是否產(chǎn)生變道,以及產(chǎn)生碰撞風(fēng)險(xiǎn)的估計(jì)方法。本文的研究對(duì)智能汽車的行駛安全具有一定的理論以及實(shí)際意義。本文共分四章對(duì)智能汽車變到行為和碰撞風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法進(jìn)行了研究,給出了一種描述車輛變道行為的模型,以及模型參數(shù)訓(xùn)練方法;討論了本車行駛軌跡和依據(jù)本車與前車相對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的碰撞風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法;通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了方法的可行性。本文依據(jù)駕駛員駕駛行為符合馬爾科夫過程的原理,以及變道車輛的出現(xiàn)和變道行為具有不確定性和隨機(jī)性的特點(diǎn),建立了描述相鄰車輛變道行為的混合高斯-隱馬爾科夫模型。利用該模型對(duì)車道變換過程中前車駕駛員的決策狀態(tài)進(jìn)行了分段,描述了車輛變道過程中決策狀態(tài)的變化趨勢,并以傳感器測量的前車與本車中心的橫向距離的變化來表征駕駛員決策狀態(tài)的變化。給出了一種用來訓(xùn)練模型參數(shù)的期望最大化訓(xùn)練方法,在仿真條件下驗(yàn)證了該方法的有效性。為檢驗(yàn)本文給出的混合高斯-隱馬爾科夫模型和模型參數(shù)訓(xùn)練方法的有效性,本文闡述了以毫米波雷達(dá)和攝像頭為傳感器的車輛行駛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)建方法,給出了針對(duì)高速公路工況使用本文方法進(jìn)行前方車輛變道行為判斷的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文給出的模型及判斷方法可有效、實(shí)時(shí)的對(duì)相鄰車輛的變道行為做出判斷。為了對(duì)前方車輛與本車之間的碰撞風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行估計(jì),本文建立了本車的行駛軌跡預(yù)測模型,在考慮測量不確定性的條件下根據(jù)前車與本車之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù),利用蒙特卡洛采樣方法設(shè)計(jì)了兩車之間的碰撞概率計(jì)算方法。采用高精度車輛動(dòng)力學(xué)軟件veDYNA模擬前方車輛,在仿真條件下對(duì)本文設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明本文方法可以有效的反映兩車之間的碰撞風(fēng)險(xiǎn)。
【關(guān)鍵詞】：智能汽車 變道行為 高斯-馬爾科夫模型 碰撞風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景及其目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 智能汽車研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.2 變道行為判斷研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 碰撞風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)16-18
• 第2章 相鄰車道車輛變道行為判斷方法研究18-37
• 2.1 引言18
• 2.2 隱式馬爾科夫模型18-22
• 2.2.1 離散隱馬爾科夫模型19-20
• 2.2.2 混合高斯-隱馬爾科夫模型20-22
• 2.3 車輛變道行為與隱式馬爾科夫模型的關(guān)系22-25
• 2.4 混合高斯-隱馬爾科夫模型參數(shù)訓(xùn)練方法25-33
• 2.5 車道變換行為判斷方法33-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 第3章 隱馬爾科夫模型參數(shù)訓(xùn)練結(jié)果及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證37-49
• 3.1 引言37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成37-39
• 3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理39-41
• 3.4 隱馬爾科夫模型參數(shù)訓(xùn)練結(jié)果41-43
• 3.5 相鄰車道車輛變道行為判斷方法驗(yàn)證結(jié)果43-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第4章 碰撞風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法研究49-66
• 4.1 引言49
• 4.2 本車行駛軌跡預(yù)測模型49-57
• 4.3 碰撞風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法57-61
• 4.4 仿真驗(yàn)證61-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 致謝73

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本文編號(hào)：1117073