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高速公路换道行为的频谱结构识别及分类

Spectrum structure identification and classification of freeway lane changing behavior

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为提高高速公路出口换道车辆与主流车辆之间安全性,以驾驶行为功率谱分析为基础,进行换道识别及危险特征分类.首先,采集高速公路出口车辆车头时距、速度、加速度特征数据,从车辆行驶横向、纵向运行方向计算碰撞时间(Time-To-Collision,TTC),以得到危险冲突与一般冲突发生概率.其次,基于特征参数划分换道过程中安全状态,根据换道车辆运动学规律,对换道行为数据抽样,同时进行频谱结构分析,在定阶为10的频谱下构建行为功率谱模型,得到碰撞安全阈值.此外,通过相关性分析得到一般冲突和严重冲突的特征量,并与实际换道数据进行匹配.最后,利用K-means聚类分析对危险行为进行分类.研究结果显示:K-means聚类分析算法的精度较高,能有效辅助交通管制措施.研究成果可为高速公路换道行为研究和高速公路出口复杂交通变化研究提供理论基础.

safety systematicstraffic safetylane changing behaviorpower spectrum matchingK-means cluster analysis

齐龙、张敏、徐婷、陈亦新

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山东交通学院汽车工程学院,济南 250357

泰安市交通运输局,山东泰安 271000

长安大学运输工程学院,西安 710064

安全系统学 交通安全 换道行为 频谱结构 K-means聚类分析

国家自然科学基金陕西省自然科学基础研究计划山东交通学院科研项目

518780662021JQ-276Z201901

2023

10.13637/j.issn.1009-6094.2022.1374

安全与环境学报
北京理工大学 中国环境科学学会 中国职业安全健康协会

安全与环境学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.943
ISSN：1009-6094
年,卷(期)：2023.23(10)
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