摘要
高速换道因环境复杂、涉及因素众多极易导致驾驶操作失误，甚至造成交通事故。驾驶辅助的出现可避免因感官、决策或反应能力不足导致的不良后果。然而，无论何种形式的驾驶辅助，若有违驾驶人员的个性化操作风格，往往会影响其正常操作，甚至对驾驶辅助系统产生抵触。 本文以车辆在高速公路的换道过程为研究对象，研究个性化驾驶风格和安全认知水平的评价方法，设计个性化换道辅助策略，在保证车辆安全和稳定运行的前提下提高换道驾驶辅助与驾驶人员的适应程度。 本文完成了如下课题研究工作： ① 为准确把握换道过程的运动学特征，基于NGSIM实测数据，提取了换道轨迹数据，并对样本数据做了预处理，提出了基于横向速度识别的换道过程划分方法，并获得了实际换道起止点； ② 剖析了车辆换道动力学特征，提取了表征个性化驾驶特征的相关因素，借助统计学方法做了相关分析，制定了个性化驾驶判据，并采用实测数据对判据的合理与可行性做了验证； ③ 基于动力学特征和个性化驾驶判据的融合，分析了影响驾驶安全性的相关因素。以极端情况下换道最小安全距离为基准，制定了驾驶风险评价指标，设计了驾驶风险的评价方法和流程； ④ 采用自适应模型预测控制原理与离散车辆动力学模型相融合的方法，将安全性、个性化以及舒适性作为优化性能指标，设计了换道辅助策略。在Matlab/Simulink仿真环境下，搭建了换道辅助仿真平台，通过设计典型换道工况，对控制策略的合理性和可行性做了验证。 仿真实验结果表明，采用上述方法设计的个性化驾驶判别和风险评价方法可有效地区分不同驾驶人员的个性化操作驾驶风格和安全认知水平，所提出的换道辅助策略有利于兼顾安全性、舒适性和个性化驾驶的综合优化。
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