CN110517486A - 一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法,具体包括如下步骤:S1:对行驶车辆的驾驶行为状态参数和车辆运动参数进行采集;S2:通过驾驶员反应特性标定函数,获取行驶车辆中驾驶员的实际反应时间;S3:根据运动学公式和车辆运动参数,确定出行驶车辆与目标车辆之间的安全距离;S4:通过行驶车辆与目标车辆之间的安全距离,判断行驶车辆的安全状况,并根据行驶车辆的安全状况进行预警。本发明综合考虑了驾驶状态的动态特性以及驾驶环境等因素,对驾驶员的反应时间做了进一步地修正,使反应时间的实时性得到了保证,且可以动态调整安全距离阈值,使得车距模型具有较好的适应性,提高了前向碰撞预警系统的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车主动安全技术领域,尤其涉及一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法。
背景技术
机动车保有量的持续增长使得交通事故日趋严重,而追尾碰撞在所有道路交通事故中占据40%,是最频繁发生且损失最严重的事故。随着智能通信技术的发展,前向碰撞预警系统(Forward Collision Warning System,FCWS)应运而生。
前向碰撞预警系统的内涵为:通过各种传感器,实时检测车辆周围的物体,判断本车与前方车辆的距离、方位及相对速度,当存在潜在危险时,对驾驶员进行警告。前向碰撞预警系统的核心是安全车距预警模型。
然而现有的前向碰撞预警算法对安全车距模型中驾驶员反应时间这一重要参数大都取固定值,即假设单一的驾驶人群体行驶在良好的行车工况下,不能充分考虑驾驶员个体特征之间的差异性、以及同一驾驶员在不同的驾驶状态下的反应差异特性。在实际中,如果不考虑驾驶员反应时间的变化,则计算出的安全距离阈值会与理想的安全车距有较大偏差,进而出现“过早报警”影响驾驶体验或“报警不及时”造成交通事故的现象,从而导致前向碰撞预警系统的可靠性降低。
发明内容
发明目的:针对现有前向碰撞预警算法计算出的安全距离阈值容易造成交通事故或影响驾驶体验的问题,本发明提出一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法。
技术方案:为实现本发明的目的,本发明所采用的技术方案是:
一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法,所述前向碰撞预警系统方法具体包括如下步骤:
S1:对行驶车辆的驾驶行为状态参数和车辆运动参数进行采集;
S2:通过驾驶员反应特性标定函数,对所述驾驶行为状态参数进行分析处理,获取所述行驶车辆中驾驶员的实际反应时间;
S3:根据运动学公式和所述车辆运动参数,通过所述驾驶员的实际反应时间确定出行驶车辆与目标车辆之间的安全距离,其中所述目标车辆为同一车道上与行驶车辆距离最短的前方车辆,所述安全距离具体为:
其中:d为行驶车辆与目标车辆之间的安全距离,v为行驶车辆当前的车速,t'为行驶车辆中驾驶员的实际反应时间,tsys为制动系统的延时时间,a为行驶车辆与目标车辆之间最大的制动减速度,vrel为行驶车辆与目标车辆之间的相对速度,d0为行驶车辆与目标车辆停止后两车之间的最小安全距离;
S4:通过所述行驶车辆与目标车辆之间的安全距离,判断所述行驶车辆的安全状况,并根据所述行驶车辆的安全状况进行预警。
进一步地讲,所述驾驶行为状态参数包括驾驶行为状态的静态参数和驾驶行为状态的动态参数,所述驾驶行为状态的静态参数包括有驾驶员的年龄和驾驶风格,所述驾驶行为状态的动态参数包括有驾驶员连续驾驶车辆的时长、驾驶时段和当前驾驶的自然环境。
进一步地讲,所述车辆运动参数包括有行驶车辆当前的车速和加速度、行驶车辆与目标车辆之间的纵向距离和相对速度。
进一步地讲,在所述步骤S1中,对所述行驶车辆的驾驶行为状态参数和车辆运动参数进行采集,具体如下:
S1.1:驾驶员通过车载显示屏以及旋转按钮输入年龄并选择驾驶风格,记录下所述驾驶行为状态的静态参数;
S1.2:通过所述行驶车辆内的行车记录仪获取驾驶员连续驾驶车辆的时长和驾驶时段,并通过气象服务平台获取驾驶员当前驾驶所处的自然环境,记录下所述驾驶行为状态的动态参数;
S1.3:通过所述行驶车辆的传感器获取行驶车辆当前的车速和加速度,并根据毫米雷达波获取所述行驶车辆与目标车辆之间的纵向距离和相对速度,记录下所述车辆运动参数。
进一步地讲,在所述步骤S2中,获取所述行驶车辆中驾驶员的实际反应时间,具体如下:
S2.1:对所述驾驶行为状态的静态参数和驾驶行为状态的动态参数分别赋予权重系数,并确定出两个权重系数之间的关系,具体为:
ω1+ω2=1
其中:ω1为驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数,ω2为驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数;
S2.2:根据所述驾驶员的年龄,获取驾驶员反应时间的初始值;
S2.3:所述驾驶员反应时间的初始值通过驾驶员反应特性标定函数,确定出所述行驶车辆中驾驶员的实际反应时间,具体为:
t'=ω1f(t1)+ω2f(t2)
其中:t'为行驶车辆中驾驶员的实际反应时间,ω1为驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数,ω2为驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数,f(t1)为驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间的修正,f(t2)为驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间的修正。
进一步地讲,在所述步骤S2.2中,获取所述驾驶员反应时间的初始值,具体如下:
S2.2.1:将驾驶员的年龄范围和驾驶员的反应时间论域均分为三个模糊集合,具体为:
驾驶员的年龄范围分为:青年集合A1、中年集合A2、老年集合A3;
驾驶员的反应时间论域分为:短时间论域模糊集合R1、适中时间论域模糊集合R2、长时间论域模糊集合R3;
S2.2.2:根据所述驾驶员的年龄,确定出所述驾驶员年龄范围划分的三个模糊集合分别对应的梯形隶属函数,具体为:
其中:为青年集合A1对应的梯形隶属函数,为中年集合A2对应的梯形隶属函数,为老年集合A3对应的梯形隶属函数,x为驾驶员的年龄大小;
S2.2.3:将所述驾驶员年龄对应的梯形隶属函数输入模糊逻辑工具箱中,根据所述模糊逻辑工具箱中的模糊规则,确定出所述驾驶员年龄对应的反应时间论域的隶属值,所述隶属值的求取公式,具体为:
其中:t为驾驶员反应时间的初始值,a为隶属函数的宽度,b为隶属函数图像的坡度,c为隶属函数的中心;
S2.2.4:通过重心法对所述驾驶员年龄对应的反应时间论域的隶属值进行反模糊化处理,确定出所述驾驶员年龄对应的反应时间初始值。
进一步地讲,在所述步骤S2.3中,所述驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间的修正的获取,具体如下:
SA2.3.1:根据所述驾驶员年龄对应的反应时间初始值,确定出所述驾驶员年龄对驾驶员反应时间的修正;
SA2.3.2:通过所述驾驶员年龄对驾驶员反应时间的修正,确定出所述驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间的修正,具体为:
f(t1)=f(age)+β
其中:f(t1)为驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间的修正,f(age)为驾驶员年龄对驾驶员反应时间的修正,β为驾驶员的驾驶风格对驾驶员反应时间的修正系数。
进一步地讲,在所述步骤S2.3中,所述驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间的修正的获取,具体如下:
SB2.2.1:根据所述当前驾驶所处的自然环境,确定出自然环境对驾驶员反应时间的修正系数,具体为:
k3=p·s·f
其中:k3为自然环境对驾驶员反应时间的修正系数,p为日照对驾驶员反应时间的修正系数,s为雨雪对驾驶员反应时间的修正系数,f为雾天对驾驶员反应时间的修正系数;
SB2.2.2:根据所述自然环境对驾驶员反应时间的修正系数,获取所述驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间的修正,具体为:
f(t2)=k1k2k3t
其中:f(t2)为驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间的修正,k1为驾驶员连续驾驶车辆的时长对驾驶员反应时间的修正系数,k2为驾驶时段对驾驶员反应时间的修正系数,k3为自然环境对驾驶员反应时间的修正系数,t为驾驶员反应时间的初始值。
进一步地讲,在所述步骤S4中,判断所述行驶车辆的安全状况,并根据所述行驶车辆的安全状况进行预警,具体为:
将所述车辆运动参数中行驶车辆与目标车辆之间的纵向距离、行驶车辆与目标车辆之间的安全距离进行比较,当所述纵向距离大于安全距离时,所述行驶车辆中的安全车距模型不进行报警,当所述纵向距离不大于安全距离时,所述行驶车辆中的安全车距模型将启动进行报警。
有益效果:与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下有益技术效果:
(1)本发明的前向碰撞预警方法综合考虑了驾驶状态的动态特性以及驾驶环境等因素,对驾驶员的反应时间做了进一步地修正,使反应时间的实时性得到了保证,且可以动态调整安全距离阈值,使得车距模型具有较好的适应性,大大提高了前向碰撞预警系统的准确性;
(2)本发明的前向碰撞预警方法通过对现有安全车距模型中驾驶员反应时间参数的修正,能够针对不同驾驶员个体差异调整预警系统的阈值,从而更好地提高了系统对驾驶员在特定驾驶情景下的适应性。
附图说明
图1是本发明的前向碰撞预警方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。
实施例1
参考图1,本实施例提供了一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法,具体包括如下步骤:
步骤S1:对行驶车辆的驾驶行为状态参数和车辆运动参数进行采集。其中驾驶行为状态参数包括驾驶行为状态的静态参数和驾驶行为状态的动态参数,同时驾驶行为状态的静态参数包括有驾驶员的年龄和驾驶风格,驾驶行为状态的动态参数包括有驾驶员连续驾驶车辆的时长、驾驶时段和当前驾驶所处的自然环境。车辆运动参数包括有行驶车辆当前的车速和加速度、行驶车辆与目标车辆之间的纵向距离和相对速度。
采集过程具体如下:
步骤S1.1:驾驶员通过旋转按钮在车载显示屏上输入自身的年龄,并对其驾驶风格进行选择,记录下驾驶行为状态的静态参数。
步骤S1.2:通过行驶车辆内的行车记录仪获取驾驶员连续驾驶车辆的时长和驾驶时段,并通过智能网联从气象服务平台获取驾驶员当前驾驶所处的自然环境,记录下驾驶行为状态的动态参数。
步骤S1.3:通过行驶车辆的传感器获取行驶车辆当前的车速和加速度,,并根据毫米雷达波获取所述行驶车辆与目标车辆之间的纵向距离和相对速度,记录下车辆运动参数。其中目标车辆为同一车道上与行驶车辆距离最短的前方车辆。
步骤S2:根据驾驶员反应特性标定函数,对驾驶行为状态参数进行分析处理,获取行驶车辆中驾驶员的实际反应时间,具体如下:
步骤S2.1:对驾驶行为状态的静态参数和驾驶行为状态的动态参数分别赋予权重系数,具体地讲,驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数为ω1,驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数为ω2。其中两个权重系数之间的关系,具体为:
ω1+ω2=1
其中:ω1为驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数,ω2为驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数。
步骤S2.2:通过驾驶员的年龄,获取驾驶员反应时间的初始值,具体如下:
步骤S2.2.1:基于模糊推理将驾驶员的年龄范围划分为三个模糊集合,在本实施例中,驾驶员的年龄范围选择为[18,70]。具体划分为:青年集合A1、中年集合A2、老年集合A3。
根据国际公路委员会对反应时间的调查,将驾驶员的反应时间论域也划分为三个模糊集合,在本实施例中,驾驶员的反应时间论域选择为[0.2,3]。具体划分为:短时间论域模糊集合R1、适中时间论域模糊集合R2、长时间论域模糊集合R3。
步骤S2.2.2:通过驾驶员的实际年龄,确定出驾驶员年龄范围划分的三个模糊集合分别对应的梯形隶属函数,具体为:
其中:为青年集合A1对应的梯形隶属函数,为中年集合A2对应的梯形隶属函数,为老年集合A3对应的梯形隶属函数,x为驾驶员的年龄大小。
步骤S2.2.3:将驾驶员年龄对应的梯形隶属函数输入模糊逻辑工具箱中。由步骤S2.2.2中的梯形隶属函数公式可知,同一个年龄可能对应的只有一个梯形隶属函数公式,也有可能对应的有两个梯形隶属函数公式。无论是对应的是一个梯形隶属函数公式,还是两个梯形隶属函数公式,驾驶员年龄对应的所有梯形隶属函数值都需要输入模糊逻辑工具箱中。
通过模糊逻辑工具箱中的模糊规则,可以得到该驾驶员年龄对应的反应时间论域的隶属值。其中隶属值的求取公式,具体为:
其中:t为驾驶员反应时间的初始值,a为隶属函数的宽度,b为隶属函数图像的坡度,c为隶属函数的中心。
其中隶属函数图像的坡度b定义了隶属函数图像中部两侧曲线的形状。
其中不同反应时间论域对应的隶属值的求取是不相同的,具体为:
其中:为短时间论域模糊集合R1对应的隶属值,为适中时间论域模糊集合R2对应的隶属值,为长时间论域模糊集合R3对应的隶属值,t为驾驶员反应时间的初始值。
在本实施例中,模糊规则具体为:
如果输入的值为青年集合A1对应的梯形隶属函数,则输出的值为驾驶员年龄对应的短时间论域模糊集合R1的隶属值;
如果输入的值为中年集合A2对应的梯形隶属函数,则输出的值为驾驶员年龄对应的适中时间论域模糊集合R2的隶属值;
如果输入的值为老年集合A3对应的梯形隶属函数,则输出的值为驾驶员年龄对应的长时间论域模糊集合R3的隶属值。
步骤S2.2.4:通过重心法对步骤S2.2.3得到的驾驶员年龄对应的反应时间论域的隶属值进行反模糊化处理,从而可以获取得到该驾驶员年龄对应的驾驶员反应时间的初始值。
步骤S2.3:驾驶员反应时间的初始值t通过驾驶员反应特性标定函数,确定出所述行驶车辆中驾驶员的实际反应时间,具体为:
t'=ω1f(t1)+ω2f(t2)
其中:t'为行驶车辆中驾驶员的实际反应时间,ω1为驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数,ω2为驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数,f(t1)为驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间的修正,f(t2)为驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间的修正。
在本实施例中,驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间的修正f(t1)的获取过程,具体如下:
步骤SA2.3.1:根据驾驶员反应时间的初始值t,可以确定出驾驶员年龄对驾驶员反应时间的修正,其中驾驶员年龄对驾驶员反应时间的修正f(age)即为步骤S2.2.4中获取得到的驾驶员年龄对应的驾驶员反应时间的初始值。
步骤SA2.3.2:通过驾驶员年龄对驾驶员反应时间的修正f(age),确定出驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间的修正,具体为:
f(t1)=f(age)+β
其中:f(t1)为驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间的修正,f(age)为驾驶员年龄对驾驶员反应时间的修正,β为驾驶员的驾驶风格对驾驶员反应时间的修正系数。
其中驾驶风格分为三种,分别为:激进型、平稳型和保守型。其每种驾驶风格对驾驶员反应时间的修正系数β的大小均不同,具体为:
激进型驾驶风格对驾驶员反应时间的修正系数β的大小为:β<0。
平稳型驾驶风格对驾驶员反应时间的修正系数β的大小为:β=0。
保守型驾驶风格对驾驶员反应时间的修正系数β的大小为:β>0。
在本实施例中,具体地讲,每种驾驶风格对驾驶员反应时间的修正系数β的大小,具体为:
激进型驾驶风格对驾驶员反应时间的修正系数β的大小为:β∈[-0.3,-0.1]。
平稳型驾驶风格对驾驶员反应时间的修正系数β的大小为:β=0。
保守型驾驶风格对驾驶员反应时间的修正系数β的大小为:β∈[0.1,0.3]。
在本实施例中,驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间的修正f(t2)的获取过程,具体如下:
步骤SB2.3.1:根据驾驶员当前驾驶所处的自然环境,确定出自然环境对驾驶员反应时间的修正系数,具体为:
k3=p·s·f
其中:k3为自然环境对驾驶员反应时间的修正系数,p为日照对驾驶员反应时间的修正系数,s为雨雪对驾驶员反应时间的修正系数,f为雾天对驾驶员反应时间的修正系数。
具体地讲,在日照对驾驶员反应时间的影响中,黄昏时段日照的变化对驾驶员视线干扰最大,此时日照对驾驶员反应时间的修正系数p选择为1.1。
雨雪对驾驶员反应时间的修正系数s的选择,具体如下表:
雨雪状况分级表
在雨雪状况分级表中,a1为12个小时内的降雨量,a2为12个小时内的降雪量,当雨雪同时存在时,将12个小时内的降雨量a1和12个小时内的降雪量a2进行比较,选出其中的最大值,并将最大值对应的修正系数s作为雨雪对驾驶员反应时间的修正系数。
雨雪对驾驶员反应时间的修正系数f的选择,具体如下表:
能见度状况分级表
能见度(米) | f |
500-1000 | 1.1 |
200-500 | 1.15 |
50-200 | 1.25 |
<50 | 1.35 |
步骤SB2.3.2:根据自然环境对驾驶员反应时间的修正系数k3,获取驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间的修正,具体为:
f(t2)=k1k2k3t
其中:f(t2)为驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间的修正,k1为驾驶员连续驾驶车辆的时长对驾驶员反应时间的修正系数,k2为驾驶时段对驾驶员反应时间的修正系数,k3为自然环境对驾驶员反应时间的修正系数,t为驾驶员反应时间的初始值。
具体地讲,驾驶员连续驾驶车辆的时长对驾驶员反应时间的修正系数k1,具体为:
其中:k1为驾驶员连续驾驶车辆的时长对驾驶员反应时间的修正系数。
驾驶时段对驾驶员反应时间的影响表现为:夜间行车视线通常比白天更差,反应时间会有所增加,从而在本实施例中,夜间行车时驾驶时段对驾驶员反应时间的修正系数k2的取值范围选择为:[1,1.2]。
步骤S3:根据运动学公式和车辆运动参数,通过驾驶员的实际反应时间确定出行驶车辆与目标车辆之间的安全距离,具体为:
其中:d为行驶车辆与目标车辆之间的安全距离,v为行驶车辆当前的车速,t'为行驶车辆中驾驶员的实际反应时间,tsys为制动系统的延时时间,a为行驶车辆与目标车辆之间最大的制动减速度,vrel为行驶车辆与目标车辆之间的相对速度,d0为行驶车辆与目标车辆停止后两车之间的最小安全距离。
步骤S4:通过行驶车辆与目标车辆之间的安全距离,判断行驶车辆的安全状况,并根据该行驶车辆的安全状况进行预警,具体为:
将车辆运动参数中行驶车辆与目标车辆之间的纵向距离、行驶车辆与目标车辆之间的安全距离d进行比较,当纵向距离大于安全距离d时,行驶车辆中的安全车距模型不进行报警,当纵向距离不大于安全距离d时,行驶车辆中的安全车距模型将启动,并进行报警。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构和方法并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法,其特征在于,所述前向碰撞预警系统方法具体包括如下步骤:
S1:对行驶车辆的驾驶行为状态参数和车辆运动参数进行采集;
S2:通过驾驶员反应特性标定函数,对所述驾驶行为状态参数进行分析处理,获取所述行驶车辆中驾驶员的实际反应时间;
S3:根据运动学公式和所述车辆运动参数,通过所述驾驶员的实际反应时间确定出行驶车辆与目标车辆之间的安全距离,其中所述目标车辆为同一车道上与行驶车辆距离最短的前方车辆,所述安全距离具体为:
其中:d为行驶车辆与目标车辆之间的安全距离,v为行驶车辆当前的车速,t'为行驶车辆中驾驶员的实际反应时间,tsys为制动系统的延时时间,a为行驶车辆与目标车辆之间最大的制动减速度,vrel为行驶车辆与目标车辆之间的相对速度,d0为行驶车辆与目标车辆停止后两车之间的最小安全距离;
S4:通过所述行驶车辆与目标车辆之间的安全距离,判断所述行驶车辆的安全状况,并根据所述行驶车辆的安全状况进行预警。
2.根据权利要求1所述的一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法,其特征在于,所述驾驶行为状态参数包括驾驶行为状态的静态参数和驾驶行为状态的动态参数,所述驾驶行为状态的静态参数包括有驾驶员的年龄和驾驶风格,所述驾驶行为状态的动态参数包括有驾驶员连续驾驶车辆的时长、驾驶时段和当前驾驶的自然环境。
3.根据权利要求2所述的一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法,其特征在于,所述车辆运动参数包括有行驶车辆当前的车速和加速度、行驶车辆与目标车辆之间的纵向距离和相对速度。
4.根据权利要求2或3所述的一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法,其特征在于,在所述步骤S1中,对所述行驶车辆的驾驶行为状态参数和车辆运动参数进行采集,具体如下:
S1.1:驾驶员通过车载显示屏以及旋转按钮输入年龄并选择驾驶风格,记录下所述驾驶行为状态的静态参数;
S1.2:通过所述行驶车辆内的行车记录仪获取驾驶员连续驾驶车辆的时长和驾驶时段,并通过气象服务平台获取驾驶员当前驾驶所处的自然环境,记录下所述驾驶行为状态的动态参数;
S1.3:通过所述行驶车辆的传感器获取行驶车辆当前的车速和加速度,并根据毫米雷达波获取所述行驶车辆与目标车辆之间的纵向距离和相对速度,记录下所述车辆运动参数。
5.根据权利要求4所述的一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法,其特征在于,在所述步骤S2中,获取所述行驶车辆中驾驶员的实际反应时间,具体如下:
S2.1:对所述驾驶行为状态的静态参数和驾驶行为状态的动态参数分别赋予权重系数,并确定出两个权重系数之间的关系,具体为:
ω1+ω2=1
其中:ω1为驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数,ω2为驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数;
S2.2:根据所述驾驶员的年龄,获取驾驶员反应时间的初始值;
S2.3:所述驾驶员反应时间的初始值通过驾驶员反应特性标定函数,确定出所述行驶车辆中驾驶员的实际反应时间,具体为:
t'=ω1f(t1)+ω2f(t2)
其中:t'为行驶车辆中驾驶员的实际反应时间,ω1为驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数,ω2为驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间影响的权重系数,f(t1)为驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间的修正,f(t2)为驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间的修正。
6.根据权利要求5所述的一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法,其特征在于,在所述步骤S2.2中,获取所述驾驶员反应时间的初始值,具体如下:
S2.2.1:将驾驶员的年龄范围和驾驶员的反应时间论域均分为三个模糊集合,具体为:
驾驶员的年龄范围分为:青年集合A1、中年集合A2、老年集合A3;
驾驶员的反应时间论域分为:短时间论域模糊集合R1、适中时间论域模糊集合R2、长时间论域模糊集合R3;
S2.2.2:根据所述驾驶员的年龄,确定出所述驾驶员年龄范围划分的三个模糊集合分别对应的梯形隶属函数,具体为:
其中:为青年集合A1对应的梯形隶属函数,为中年集合A2对应的梯形隶属函数,为老年集合A3对应的梯形隶属函数,x为驾驶员的年龄大小;
S2.2.3:将所述驾驶员年龄对应的梯形隶属函数输入模糊逻辑工具箱中,根据所述模糊逻辑工具箱中的模糊规则,确定出所述驾驶员年龄对应的反应时间论域的隶属值,所述隶属值的求取公式,具体为:
其中:t为驾驶员反应时间的初始值,a为隶属函数的宽度,b为隶属函数图像的坡度,c为隶属函数的中心;
S2.2.4:通过重心法对所述驾驶员年龄对应的反应时间论域的隶属值进行反模糊化处理,确定出所述驾驶员年龄对应的反应时间初始值。
7.根据权利要求6所述的一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法,其特征在于,在所述步骤S2.3中,所述驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间的修正的获取,具体如下:
SA2.3.1:根据所述驾驶员年龄对应的反应时间初始值,确定出所述驾驶员年龄对驾驶员反应时间的修正;
SA2.3.2:通过所述驾驶员年龄对驾驶员反应时间的修正,确定出所述驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间的修正,具体为:
f(t1)=f(age)+β
其中:f(t1)为驾驶行为状态的静态参数对驾驶员反应时间的修正,f(age)为驾驶员年龄对驾驶员反应时间的修正,β为驾驶员的驾驶风格对驾驶员反应时间的修正系数。
8.根据权利要求6所述的一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法,其特征在于,在所述步骤S2.3中,所述驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间的修正的获取,具体如下:
SB2.2.1:根据所述当前驾驶所处的自然环境,确定出自然环境对驾驶员反应时间的修正系数,具体为:
k3=p·s·f
其中:k3为自然环境对驾驶员反应时间的修正系数,p为日照对驾驶员反应时间的修正系数,s为雨雪对驾驶员反应时间的修正系数,f为雾天对驾驶员反应时间的修正系数;
SB2.2.2:根据所述自然环境对驾驶员反应时间的修正系数,获取所述驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间的修正,具体为:
f(t2)=k1k2k3t
其中:f(t2)为驾驶行为状态的动态参数对驾驶员反应时间的修正,k1为驾驶员连续驾驶车辆的时长对驾驶员反应时间的修正系数,k2为驾驶时段对驾驶员反应时间的修正系数,k3为自然环境对驾驶员反应时间的修正系数,t为驾驶员反应时间的初始值。
9.根据权利要求6所述的一种基于驾驶行为状态的前向碰撞预警方法,其特征在于,在所述步骤S4中,判断所述行驶车辆的安全状况,并根据所述行驶车辆的安全状况进行预警,具体为:
将所述车辆运动参数中行驶车辆与目标车辆之间的纵向距离、行驶车辆与目标车辆之间的安全距离进行比较,当所述纵向距离大于安全距离时,所述行驶车辆中的安全车距模型不进行报警,当所述纵向距离不大于安全距离时,所述行驶车辆中的安全车距模型将启动进行报警。
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