面向高速駕駛環(huán)境下駕駛員變道深度預(yù)警系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-12 13:32
駕駛員變道或超車是一個(gè)須兼顧車輛縱向和橫向運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜過(guò)程,駕駛員極易對(duì)變道或超車的安全性做出誤判,為交通事故埋下隱患。先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)作為一種汽車主動(dòng)安全技術(shù),可以讓駕駛員在極短的時(shí)間內(nèi)獲得潛在危險(xiǎn)警示,進(jìn)而保證行車安全。針對(duì)高速環(huán)境下駕駛員變道引起的交通問(wèn)題和變道預(yù)警領(lǐng)域發(fā)展情況,本文進(jìn)行了高速駕駛環(huán)境下駕駛員變道深度預(yù)警系統(tǒng)研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)預(yù)測(cè)高速駕駛環(huán)境下危險(xiǎn)駕駛的碰撞時(shí)間;跀z像機(jī)成像原理,采用張正友標(biāo)定算法對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,求解出攝像機(jī)內(nèi)、外部參數(shù),建立了側(cè)后方車輛位置和速度檢測(cè)模型,進(jìn)而預(yù)測(cè)碰撞時(shí)間。(2)檢測(cè)側(cè)后方潛在危險(xiǎn)車輛。基于深度預(yù)警網(wǎng)絡(luò)對(duì)高速環(huán)境下的車輛進(jìn)行檢測(cè),并制作了網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練所需要的數(shù)據(jù)集,使用Keras深度學(xué)習(xí)框架來(lái)訓(xùn)練和測(cè)試該網(wǎng)絡(luò),通過(guò)傍晚、夜晚及白天實(shí)拍視頻對(duì)深度預(yù)警網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性進(jìn)行了測(cè)試。(3)估計(jì)變道最小安全距離。針對(duì)高速駕駛環(huán)境下判斷性變換車道復(fù)雜的行為特性,建立了橢圓車輛幾何碰撞模型,基于該模型分別建立了目標(biāo)車道后車、目標(biāo)車道前車及原始車道前車影響本車變道安全的預(yù)警模型,并在MATLAB中分別對(duì)建立的模型進(jìn)行了仿真。(4)...
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 變道深度預(yù)警理論基礎(chǔ)
2.1 深度學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)
2.1.1 深度學(xué)習(xí)概述
2.1.2 CNN模型構(gòu)成
2.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反向傳播算法
2.2 成像理論基礎(chǔ)
2.2.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換理論基礎(chǔ)
2.2.2 攝像機(jī)標(biāo)定算法
2.3 變道估測(cè)模型建立
2.3.1 相對(duì)位置測(cè)距模型建立
2.3.2 相對(duì)位置測(cè)速模型建立
2.3.3 變道安全評(píng)價(jià)指標(biāo)建立
2.4 本章小結(jié)
3 深度預(yù)警網(wǎng)絡(luò)對(duì)車輛檢測(cè)
3.1 建立深度預(yù)警網(wǎng)絡(luò)模型
3.1.1 深度預(yù)警特征提取網(wǎng)絡(luò)
3.1.2 邊界框預(yù)測(cè)
3.1.3 分類預(yù)測(cè)
3.1.4 跨尺度預(yù)測(cè)
3.2 制作圖像數(shù)據(jù)集
3.3 算法流程設(shè)計(jì)
3.4 高速環(huán)境車輛檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.4.1 網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)效果評(píng)價(jià)
3.4.2 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練及結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 高速駕駛環(huán)境下駕駛員變道模型
4.1 變道行為特性分析
4.1.1 變道行為產(chǎn)生
4.1.2 變道過(guò)程描述
4.2 車輛變道情形分析
4.3 橢圓車輛幾何碰撞模型建立
4.4 變道安全預(yù)警模型建立
4.4.1 基于目標(biāo)車道后車的安全距離模型
4.4.2 基于目標(biāo)車道前車的安全距離模型
4.4.3 基于原始車道前車的安全距離模型
4.5 變道安全預(yù)警模型仿真
4.5.1 基于目標(biāo)車道后車的安全距離模型仿真
4.5.2 基于目標(biāo)車道前車的安全距離模型仿真
4.5.3 基于原始車道前車的安全距離模型仿真
4.6 本章小結(jié)
5 變道深度預(yù)警系統(tǒng)搭建及實(shí)驗(yàn)
5.1 變道深度預(yù)警系統(tǒng)需求分析
5.2 系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)
5.2.1 變道深度預(yù)警系統(tǒng)硬件
5.2.2 變道深度預(yù)警系統(tǒng)軟件
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.3.1 測(cè)距實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.3.2 測(cè)速實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.3.3 變道意圖實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.3.4 變道預(yù)警實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3863254
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 變道深度預(yù)警理論基礎(chǔ)
2.1 深度學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)
2.1.1 深度學(xué)習(xí)概述
2.1.2 CNN模型構(gòu)成
2.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反向傳播算法
2.2 成像理論基礎(chǔ)
2.2.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換理論基礎(chǔ)
2.2.2 攝像機(jī)標(biāo)定算法
2.3 變道估測(cè)模型建立
2.3.1 相對(duì)位置測(cè)距模型建立
2.3.2 相對(duì)位置測(cè)速模型建立
2.3.3 變道安全評(píng)價(jià)指標(biāo)建立
2.4 本章小結(jié)
3 深度預(yù)警網(wǎng)絡(luò)對(duì)車輛檢測(cè)
3.1 建立深度預(yù)警網(wǎng)絡(luò)模型
3.1.1 深度預(yù)警特征提取網(wǎng)絡(luò)
3.1.2 邊界框預(yù)測(cè)
3.1.3 分類預(yù)測(cè)
3.1.4 跨尺度預(yù)測(cè)
3.2 制作圖像數(shù)據(jù)集
3.3 算法流程設(shè)計(jì)
3.4 高速環(huán)境車輛檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.4.1 網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)效果評(píng)價(jià)
3.4.2 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練及結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 高速駕駛環(huán)境下駕駛員變道模型
4.1 變道行為特性分析
4.1.1 變道行為產(chǎn)生
4.1.2 變道過(guò)程描述
4.2 車輛變道情形分析
4.3 橢圓車輛幾何碰撞模型建立
4.4 變道安全預(yù)警模型建立
4.4.1 基于目標(biāo)車道后車的安全距離模型
4.4.2 基于目標(biāo)車道前車的安全距離模型
4.4.3 基于原始車道前車的安全距離模型
4.5 變道安全預(yù)警模型仿真
4.5.1 基于目標(biāo)車道后車的安全距離模型仿真
4.5.2 基于目標(biāo)車道前車的安全距離模型仿真
4.5.3 基于原始車道前車的安全距離模型仿真
4.6 本章小結(jié)
5 變道深度預(yù)警系統(tǒng)搭建及實(shí)驗(yàn)
5.1 變道深度預(yù)警系統(tǒng)需求分析
5.2 系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)
5.2.1 變道深度預(yù)警系統(tǒng)硬件
5.2.2 變道深度預(yù)警系統(tǒng)軟件
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.3.1 測(cè)距實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.3.2 測(cè)速實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.3.3 變道意圖實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.3.4 變道預(yù)警實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3863254
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