人车路系统驾驶行为分析与安全支持

本书以现阶段智能汽车驾驶人驾驶行为特性为基础，通过纵横向驾驶行为模型对行车安全需求进行阐释，运用静态驾驶模拟、实车在途测试、用户问卷访谈等主客观实验手段，对特定场景下的驾驶人认知、操纵、以及人机交互行为进行分析，提出保障智能汽车驾驶行为安全的策略方法。 本书可作为高等学校相关专业研究生教材或科研、教学参考用书目，也可作为广大围绕驾驶安全开展相关研究人员的重要参考用书。

蒋晓蓓，北京理工大学机械与车辆学院，讲师，长期从事驾驶辅助与交通安全的基础理论和工程应用研究。 主要研究方向有：人车系统微观行为建模与险态辨识方法、人车路系统定量风险评价与安全控制策略、面向车载支持的数字驾驶特征识别与人车安全交互理论。

第一部分人车路系统驾驶行为基本特性 第1章绪论/ 001 1.1道路安全水平与人的行为因素/ 001 1.2驾驶人基本特性/ 004 1.3驾驶行为分析与绿色驾驶/ 006 1.4人车协同驾驶与交互安全/ 007 参考文献/ 009 第2章定义驾驶行为/ 012 2.1驾驶任务/ 012 2.1.1驾驶任务层级划分方法/ 012 2.1.2主次副驾驶任务定义/ 014 2.2驾驶认知行为/ 016 2.2.1信息传递与驾驶行为形成/ 016 2.2.2信息感知与加工处理/ 018 2.2.3驾驶人认知状态与情景意识/ 020 2.3驾驶失误/ 022 2.3.1驾驶差错与驾驶失误/ 022 2.3.2基于驾驶失误的事故致因/ 023 2.4危险驾驶行为/ 025 2.4.1分心驾驶/ 025 2.4.2不良情绪驾驶/ 027 参考文献/ 029 第3章纵向驾驶行为分析/ 032 3.1纵向驾驶行为基本特性/ 032 3.1.1纵向运动安全特性分析/ 032 3.1.2跟驰驾驶行为特性/ 034 3.2跟驰行为模型/ 035 3.2.1刺激—反应模型/ 035 3.2.2安全距离模型/ 038 3.2.3优化速度模型/ 038 3.2.4智能驾驶模型/ 039 3.2.5元胞自动机模型/ 040 3.2.6心理—生理模型/ 042 3.2.7人工智能模型/ 043 3.3基于感知阈值的纵向驾驶行为模型/ 044 3.3.1基于相对速度的感知阈值分析/ 044 3.3.2减速时的跟驰模型/ 045 3.3.3加速时的跟驰模型/ 046 3.4人工势能场跟驰模型/ 047 3.4.1人工势能场的构建/ 047 3.4.2基于人工势能场的跟驰模型/ 049 参考文献/ 050 第4章横向驾驶行为分析/ 053 4.1换道行为特性与模型分类/ 053 4.1.1换道行为过程/ 053 4.1.2换道模型分类/ 055 4.2换道行为模型/ 057 4.2.1Gipps换道模型及其发展模型/ 057 4.2.2离散选择模型/ 059 4.2.3人工智能模型/ 061 4.2.4元胞自动机模型/ 063 4.3换道行为轨迹预测/ 065 4.3.1基于神经网络的换道轨迹预测分析/ 065 4.3.2模型仿真与对比/ 066 4.4车道内横向位置选择行为/ 069 4.4.1车道线对横向驾驶行为的影响/ 069 4.4.2不同车型横向位置选择/ 071 参考文献/ 073 第二部分驾驶行为分析建模与安全支持 第5章险态驾驶行为特性分析与安全支持策略/ 075 5.1驾驶模拟实验方案设计/ 075 5.1.1驾驶模拟平台与险态场景设计/ 075 5.1.2险态驾驶场景设计/ 076 5.2险态驾驶行为特征参数/ 079 5.3不同险态场景下的驾驶行为特性分析/ 080 5.3.1机动车—摩托车冲突场景驾驶行为特性/ 080 5.3.2机动车—机动车冲突场景驾驶行为特性/ 082 5.4基于隐马尔可夫模型的险态安全支持策略/ 084 5.4.1机动车—过街行人冲突场景驾驶行为特性分析/ 084 5.4.2机动车—过街行人冲突场景驾驶风格划分/ 085 5.4.3基于隐马尔可夫模型的险态安全支持策略/ 088 参考文献/ 089 第6章弱势道路使用者交通冲突中的驾驶行为分析/ 091 6.1机动车-行人交通冲突时空特性/ 091 6.2弱势道路使用者交通冲突数据采集方法/ 093 6.3驾驶人避险决策分析/ 095 6.4驾驶人减速让行行为分析/ 095 6.4.1减速度变化过程/ 096 6.4.2最大平均减速度/ 098 6.4.3减速度与其他冲突要素之间的关系分析/ 098 6.5驾驶人加速避险行为分析/ 102 6.6冲突碰撞时间分析/ 102 6.7行人违章过街情况下驾驶行为分析/ 104 6.7.1减速度变化过程/ 104 6.7.2行人违章冲突情景下的碰撞时间分析/ 105 参考文献/ 106 第7章平面交叉口驾驶场景划分与任务分析/ 108 7.1平面交叉口驾驶场景划分/ 108 7.1.1道路交通环境与驾驶场景/ 108 7.1.2交叉口交通环境划分方法/ 109 7.1.3驾驶场景划分方法/ 111 7.1.4交叉口驾驶场景划分方法/ 113 7.2交叉口驾驶任务层级/ 114 7.3平面交叉口驾驶任务分析/ 114 7.3.1驾驶任务分析/ 114 7.3.2视觉任务分析/ 118 7.3.3交叉口驾驶任务负荷/ 121 参考文献/ 122 第8章交叉口驾驶认知行为形成与负荷预测方法/ 124 8.1城市平面交叉口驾驶人视认行为特性/ 124 8.1.1仿真实验场景设计/ 124 8.1.2驾驶人注视行为分析/ 125 8.1.3驾驶人瞳孔直径/ 130 8.2驾驶人交叉口通行主观认知/ 131 8.3驾驶人-车辆单元运动行为特性/ 133 8.3.1不同交通环境视觉信息下的驾驶速度分析/ 133 8.3.2不同交通环境视觉信息下行车轨迹分析/ 134 8.4基于交通环境视觉信息量的驾驶负荷预测方法/ 136 8.4.1交通环境视觉信息分类/ 136 8.4.2道路信息量模型/ 137 8.4.3动态信息量模型/ 137 8.4.4意义性信息量模型/ 138 8.4.5景观信息量模型/ 140 8.4.6基于神经网络的驾驶负荷预测/ 141 参考文献/ 144 第9章面向智能车载系统的人车交互行为研究/ 146 9.1问卷调查方法/ 146 9.2驾驶人车载系统使用偏好分析/ 147 9.2.1驾驶人车载系统熟悉度调查/ 147 9.2.2智能车载系统重要度评价/ 148 9.2.3智能车载系统交互方式偏好/ 150 9.3车载系统交互对驾驶安全的影响/ 151 9.3.1驾驶人遭遇危险场景分析/ 151 9.3.2危险场景下交互行为分布/ 152 9.3.3基于有序Logistic回归的交互行为影响研究/ 153 9.4实车在途实验/ 154 9.4.1实验方案/ 154 9.4.2实验数据采集/ 155 9.4.3基于车载系统交互的驾驶人视觉行为分析/ 155 9.4.4基于车载系统交互的驾驶行为分析/ 158 9.4.5结合驾驶人交互行为特性的人工势能场跟驰模型/ 159 参考文献/ 160