纯电动公交车驾驶行为对能耗的影响研究

为深入了解城市纯电动公交车驾驶特性及能耗规律,采集其自然驾驶数据,从运行工况、速度、加速度、踏板开度4个方面分析驾驶行为特征。其次,利用相关性分析寻找影响纯电动公交车能耗的因素,从速度、加速度、运行状态、典型工况4个方面分析驾驶行为对能耗的影响规律。分析结果表明,纯电动公交车能耗与速度呈U型变化曲线,与匀速工况占比呈线性负相关,与加减速工况占比呈二次函数关系;存在能量回收最大的加速度区间;典型工况能耗占公交循环总能耗的82.36%。最后,依据分析结论提出纯电动公交车节能驾驶建议,旨在指导公交车驾驶人降低行车能耗。

稳定跟车状态驾驶风格识别及迁移特性

为探究高速工况稳定跟车状态下不同类型驾驶人的跟车特性及驾驶风格识别方法,选取20名驾驶人开展实车驾驶试验,采集自然驾驶状态下的自车速度、跟车间距、跟车时距等指标,基于雷达数据等确定稳定跟车事件提取规则。通过耦合分析稳定跟车状态下的驾驶行为指标分布规律及跟车特性,选取跟车间距、跟车时距及加速踏板开度为聚类指标,使用K均值聚类算法对301段稳定跟车事件进行聚类分析,并根据不同风格类型出现的频数及所占比例将驾驶人划分为3种风格类型(保守型、一般型、激进型)。最后通过CART决策树方法对聚类结果进行验证,进一步分析长时间稳定跟车状态下驾驶风格的迁移特性。研究结果表明:随自车速度增大,跟车间距与加速踏板开度亦呈现增大趋势,且在不同速度区间下均具有显著性差异。不同速度区间下的跟车时距均值无明显变化,稳定分布于2.57~2.72 s。CART决策树验证驾驶风格聚类划分结果总体吻合率达99.7%。不同风格驾驶人的车速与油门踏板开度、跟车间距与跟车时距均存在显著性差异。随时间推移,保守驾驶人更加趋于保守,激进驾驶人更加趋于激进,一般驾驶人则相对较为稳定。研究结果可为高级别自动驾驶系统跟车控制策略及参数的制定提供技术支持。

基于自然驾驶数据的避撞预警对跟车行为影响

基于60 689 km车辆运行数据提取了1 613个跟车行为片段,并分析了前向避撞预警(FCW)系统对跟车行为2个重要参数——车头时距和反应时间的影响.结果表明,FCW系统对跟车车头时距影响不显著,但显著降低了跟车中的反应时间.白天状态下,反应时间减少了0.13 s;后车逼近前车时,反应时间减少了0.09 s.

驾驶人“感知-决策-操控”行为模型

为准确模拟驾驶人跟车行为,提出基于隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)的驾驶人“感知-决策-操控”行为模型。建立描述驾驶意愿的HMM模型,模拟驾驶人感知过程,获得期望的车间距;预测模块模拟驾驶人根据交通环境和自身生理、心理状态预测车辆未来轨迹,即决策过程;优化模块描述驾驶人为使预测的车辆轨迹跟踪上期望的车辆间距而采取的操控汽车的执行动作,即操控过程。上述3个模块的滚动过程实现了对驾驶人跟车行为的模拟。利用自然驾驶数据进行算例分析,结果表明,本文模型预测车间距平均误差仅为1.47%,证明了所建模型的有效性及准确性。本文为驾驶行为建模方法的理论研究和应用拓宽了思路。

考虑人-车-环境特征的汽车行驶间距模型

为了提高安全距离模型计算的精确性与合理性。运用综合加权的方法分析了驾驶员状态、车况以及自然环境与路况因素对安全车距模型参数的影响。通过不同行驶工况下的仿真以及实车实验验证了提出的安全车距修正模型对不同驾驶员状态、车况以及自然环境与路况的适应性。分析说明了自然环境与路况以及车况的差异既影响报警安全车距也影响极限安全车距,驾驶员状态的差异主要影响报警安全车距但对极限安全车距影响甚微。

基于自然驾驶数据的跟车场景潜在风险评估

为弥补传统风险评价指标对相对速度较小的跟车场景危险水平评价能力的不足,减少跟车场景中追尾事故的发生,提出了跟车场景潜在风险的概念。将假定前车以较大制动减速度减速条件下的风险称为潜在风险,并构建了代表驾驶人在潜在危险跟车场景下进行避撞操作需满足的最大反应时间的参数时间裕度(TM)。由于追尾危险工况中常见采取的避撞操作可分为制动和制动转向两大类,分别对典型制动避撞过程和制动转向避撞过程进行了分析,从而推导出分别针对2种跟车潜在危险场景的TM计算方式。通过自动筛选与人工筛选结合,获得了中国自然驾驶数据库(China-FOT)中具有中国驾驶人特点的制动避撞危险工况87个和转向制动避撞危险工况40个进行分级,并基于图像处理方法提取了前车制动开始时刻的TM值,从而得到跟车场景潜在风险两级危险域的划分。结果表明:制动避撞场景下,本车车速过低和过高时,TM值的变化均不明显;而在制动转向避撞场景中,只有速度较高时阈值才保持不变。通过对正常驾驶视频的分析,引入对比组共计正常跟车制动工况163例和正常跟车转向变道工况151例的车头时距(THW)值,其统计分析结果与支持向量机分类结果均难以清晰描述跟车场景危险水平与本车速度之间的关系。为研究跟车场景潜在风险评价在自动驾驶中的应用,对于制动避撞场景,在设定TM值不变和相对速度不变的条件下,分别对基于TM的最小相对距离和距离碰撞时间(TTC)值进行了仿真,仿真结果显示,相比于TTC而言,TM的评价稳定性受相对速度影响小,在自动驾驶跟车策略开发和避免其发生责任追尾事故中有重要应用价值。

螺旋匝道和螺旋桥的小客车行驶速度特征

为明确螺旋匝道和螺旋桥处的驾驶行为模式和汽车运行特征,在涪陵长江一桥、乌江二桥、重庆融侨大道和涪陵金凯环形高架4处地点开展螺旋匝道实车试验,用车载仪器采集自然驾驶状态下的汽车连续行驶轨迹、速度以及周围行驶环境等信息。基于自然驾驶数据,研究螺旋匝道范围内的速度变化模式、幅值特性以及影响因素。研究结果表明:单车道螺旋匝道的速度变化模式多样化,双车道螺旋匝道的行驶速度在整体上维持稳定,匝道范围内的连续升坡和降坡并未导致速度出现趋势性衰减和趋势性升高;螺旋匝道并入主线时,驾驶人在合流鼻之前有明显的、共性的减速行为,这与现行设计标准中的设计假定相反;除涪陵长江一桥之外,其余3处都是下行速度低于上行速度;螺旋匝道设计速度越低,实测速度与设计速度之间的偏离越严重,并且速度幅值离散化,因此不建议使用20 km·h-1的匝道设计速度;螺旋匝道运行速度与匝道半径成正相关。

案例分析(三则)

客车司机临危跳车,是杀人罪,还是交通肇事罪?案情:司机李良,1981年12月×日驾驶客车执行客运任务,途经某地公路上坡处,遇某机运队司机马虎驾驶的货运卡车直线下行,李良驾驶客车上行违章超越因故障停于路右侧的拖拉机,占了下行车路面,马虎驾驶的卡车,制动不灵,措施不及,致两车相撞,李良急倒后挡时又形成空挡,客车失控,李良临危跳车。