双车道公路弯道驾驶人模糊优选决策模型与实验验证

研究驾驶人在前方弯道线形影响下的驾驶特性、视觉特性,引入驾驶行为的控制因素。针对驾驶行为中客观存在的模糊性和主观性问题,利用多目标模糊优选决策理论研究模糊性和主观性对驾驶行为的影响规律,提出一种将驾驶人的模糊感知决策能力引入到速度控制和轨迹跟踪的数学建模方法,给出一种基于灰色理论的主观和客观相结合的权重确定方法。研究结果表明:驾驶行为是一种相对意义上的模糊优选决策行为。最后,通过现场实验验证该建模方法的合理性和可行性。

双车道公路弯道驾驶轨迹跟踪模型

针对双车道公路弯道轨迹跟踪行为的瞬时多变性,及驾驶人模糊感知与主观决策能力导致的不确定性,通过分析驾驶人在前方弯道线形影响下的驾驶特性,引入转向驾驶行为控制因素,运用多目标模糊优选决策理论,研究了模糊性和主观性对轨迹跟踪行为的影响规律;基于灰色理论,利用主观与客观相结合的权重确定方法,建立了轨迹跟踪模型.选择5处曲线路段进行实地试验,通过试验结果与仿真结果的对比,验证了本文模型的有效性.研究结果表明:行驶轨迹弧长、横向力系数和轨迹侧向偏移是轨迹跟踪行为的控制因素;综合考虑主观与客观因素的权重确定方法,体现了驾驶人在模糊优选决策轨迹跟踪行为中的主观特性.

基于NSGA_Ⅱ的双车道公路弯道驾驶人模型

考虑双车道公路弯道驾驶行为是具有主观性、模糊特性的多目标、多约束优化决策过程,采用NSGA多目标遗传算法对双车道公路弯道驾驶人的决策过程进行建模与优化研究。首先采用Beta分布抽样和拉丁超立方抽样生成决策变量的初始样本,基于熵权方法和模糊理论建立目标集的相对指标值;然后采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA;)求解具有3个优化目标、2个决策变量的多目标驾驶人优化模型,研究包括染色体编码、交叉和变异算法、数据越界处理以及精英保留策略等若干关键问题,其中种群染色体以向量形式进行编码,染色体包括车速、方向盘转角、行驶轨迹弧长、横向力系数、侧向偏移、非支配等级和拥挤距离值7个基因,交叉算子采用模拟二进制交叉法。为了提高算法的收敛速度,分布指数参数值根据目标值的收敛程度动态确定,为了避免种群Pareto解集在边界过于集中,提出基于Beta分布抽样的越界处理方法;由决策因素的Pareto最优解集,基于多目标模糊优选算法获得决策因素的最优解;基于实测数据,通过NSGA;和模糊优选决策联合优化算法、多目标模糊优选决策算法与试测结果的对比分析验证模型的有效性。结果表明,采用基于NSGA;和模糊优选决策联合优化算法的仿真结果与试验数据具有较好的一致性。