一種確定駕駛人換道行為特性參數的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及交通管理與控制技術領域，特別涉及一種獲取駕駛人換道行為特性參 數的方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 目前，城市道路駕駛人換道行為特性參數的獲取主要有三種方法。
[0003]第一種方法是高點錄相法，該方法通過在高位架設若干視頻錄像機(相機)記錄車 流運動行駛狀況，是目前采集換道行為特性參數的主要方法，其缺點是受錄像機架設位置 的限制而難以大規(guī)模推廣到大部分道路路段或交叉口，且拍攝路段的長度較短，難以獲取 特定車輛長時間的行駛軌跡數據。
[0004]第二種方法是模擬駕駛法，該方法通過使受試駕駛員"駕駛"室內駕駛模擬艙以獲 取相關駕駛行為特性數據。該方法的缺點在于模擬場景與真實道路交通環(huán)境存在一定差 異，受試駕駛人的心理、生理感受與實際情況有所不同，導致采集得到的駕駛行為數據與真 實道路交通條件下的駕駛行為特性存在偏差。
[0005]第三種方法是試驗車法，通過在車輛上安裝各類電子、激光和微波測量儀器采集 駕駛人相關駕駛行為數據。車載測量儀器能夠獲取受試駕駛人在特定試驗場地或真實道路 交通環(huán)境下長時間段的行駛軌跡數據以及其與周圍車輛的交互特性數據。
[0006] 綜合上述三種換道行為特性參數獲取方法發(fā)現，試驗車法對于獲取真實道路交通 環(huán)境下特定駕駛人駕駛過程中較長時間段內車輛行駛軌跡的方法相比其他方法更符合實 際，但車載設備昂貴，試驗成本較高且精度較低。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種獲取駕駛人換道行為特性參數的方法和系 統(tǒng)，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)在保證試驗成本較低的前提下獲得更高精度的駕駛人換道行為特 性參數。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種獲取駕駛人換道行為特性參數的方法， 包括以下步驟：
[0009]獲取GPS定位裝置采集的試驗車的經煒度坐標；
[0010] 獲取激光測距模組采集的所述激光測距模組接收中心與目標車的距離;所述目標 車包括與所述試驗車同車道行駛且在所述試驗車正前方的前車，與所述試驗車同車道行駛 且在所述試驗車正后方的后車，與所述試驗車相鄰車道行駛且在所述試驗車斜前方的離所 述試驗車最近的斜前車以及與所述試驗車相鄰車道行駛且在所述試驗車斜后方的離所述 試驗車最近的斜后車；
[0011] 根據所述經煒度坐標確定試驗車行駛軌跡；
[0012] 根據所述經煒度坐標和所述距離確定車間距;所述車間距包括所述試驗車車頭與 所述前車車尾間的距離，所述試驗車車尾與所述后車車頭間的距離，所述試驗車車頭所在 平面與所述斜前車車尾所在平面間的距離，以及所述試驗車車尾所在平面與所述斜后車車 頭所在平面間的距離。
[0013] 根據所述車間距確定所述目標車行駛軌跡；
[0014] 根據所述試驗車行駛軌跡和所述目標車行駛軌跡確定駕駛人換道行為特性參數。
[0015] 上述方法還包括利用局部加權擬合法處理所述目標車行駛軌跡得到擬合目標車 行駛軌跡，所述局部加權擬合法的權重函數為Tricube核函數，所述Tricube核函數的計算 公式為
$中》(1：()，1:)為中點是1：()時1:的權重，11(1:〇， t)為t到to的規(guī)格化距離，d為to到窗口外最近一點的距離，η為多項式次數
[0016] 所述多項式次數3,所述窗口時間長度為1.1s且含有11個數據采集點。
[0017] 還包括去除所述擬合目標車行駛軌跡中的無效數據，所述無效數據包括所述目標 車倒車軌跡數據、加速度小于-8.5m/s2和加速度大于6.Om/s2的軌跡數據。
[0018] 所述車間距的計算公式為:Vdi=RdiXcos()，式中，Vdi為所述試驗車與所述目 標車之間的距離;RcU為所述激光測距模組接收通道測量得到的所述激光測距模組接收中 心與所述目標車之間的距離",為所述激光測距模組接收通道與試驗車行駛方向所夾的銳 角。
[0019] 一種確定駕駛人換道行為特性參數的系統(tǒng)，包括激光測距模組、GPS定位裝置以及 數據處理終端，所述激光測距模組包括一設置于試驗車前引擎蓋上的第一激光測距裝置和 一設置于所述試驗車后備箱蓋上的第二激光測距裝置，所述第一激光測距裝置用于采集第 一激光測距裝置接收中心與前車的距離和第一激光測距裝置接收中心與斜前車的距離，所 述第二激光測距裝置用于采集第二激光測距裝置接收中心與后車的距離和第二激光測距 裝置接收中心與斜后車的距離;所述GPS定位裝置設于所述試驗車內中間位置，所述GPS定 位裝置用于采集所述試驗車的經煒度坐標;所述激光測距模組與所述GPS定位裝置分別與 所述數據處理終端相連接，所述數據處理終端用于：
[0020] 獲取所述經煒度坐標;獲取所述激光測距模組采集的激光測距模組接收中心與目 標車的距離；
[0021 ]根據所述經煒度坐標確定試驗車行駛軌跡；
[0022]根據所述經煒度坐標和所述距離確定車間距；
[0023]根據所述車間距確定所述目標車行駛軌跡；
[0024] 根據所述試驗車行駛軌跡和所述目標車行駛軌跡確定駕駛人換道行為特性參數。
[0025] 上述系統(tǒng)還包括設于所述試驗車上的行車記錄儀，所述行車記錄儀與所述數據處 理終端相連接，所述行車記錄儀用于記錄試驗道路情況和駕駛人的操作行為。
[0026]所述數據處理終端設定的采樣頻率為10Hz。
[0027] 所述數據處理終端為筆記本電腦。
[0028] 與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供的試驗方法和系統(tǒng)采用筆 記本電腦作為數據采集終端，通過電腦實時動態(tài)顯示采集的試驗數據并保存試驗數據;試 驗采集的數據包括試驗車的經煒度坐標和激光測距模組接收中心與目標車輛之間的距離， 并且利用GPS定位裝置和激光測距模組采集的數據都具有較高的精度;根據經煒度坐標數 據可以得到試驗車連續(xù)、平滑的行駛軌跡;再將試驗車行駛軌跡與激光測距模組接收中心 與目標車之間的距離的實時數據結合，可以計算出試驗車與目標車的車間距，從而推算出 駕駛人換道行為特性參數。本發(fā)明針對受試駕駛人是否執(zhí)行換道采取不同的推算方法估計 換道特性數據，一種是:若駕駛人執(zhí)行換道，假設換道期間目標車道斜前車和斜后車均以恒 定加速度行駛，則根據試驗車完全換入目標車道后測得斜前車與斜后車的行駛速度和加速 度即可反推開始換道時刻的駕駛人換道行為特性參數。另一種是:若駕駛人未執(zhí)行換道，選 取一定長度時間窗口（一般小于15秒），該時間窗口應包含最近一次測量得到的斜前車和斜 后車的行駛速度和加速度數據，假設時間窗口范圍內斜前車和斜后車均以恒定加速度行 駛，即可估算得到當前時刻的駕駛人換道行為特性參數。本發(fā)明使用簡單的設備就可以采 集到駕駛人在真實道路交通環(huán)境下的換道行為特性參數，而且在整個實驗過程中駕駛人不 會受外界因素的影響，實驗也是在真實路況上進行，保證了試驗條件的客觀性，這樣采集到 的數據精度較高，也就提高了獲取的駕駛人換道行為特性參數的準確度，解決了目前駕駛 人換道行為特性參數采集中精度不高、設備復雜、試驗成本較高等問題。
【附圖說明】
[0029]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明：
[0030]圖1是本發(fā)明提供的確定駕駛人換道行為特性參數的方法的整體流程圖；
[0031]圖2是圖1中步驟104的具體流程圖；
[0032]圖3是本