一種檢測駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及交通管理與控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種檢測駕駛?cè)烁Y行為特性參 數(shù)的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 城市道路駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)的采集是研究駕駛?cè)烁Y行為的第一步，也是 最基礎(chǔ)的一步。目前常用的方法有卷軸鋼絲連接試驗(yàn)車試驗(yàn)法、五輪儀試驗(yàn)法、GPS試驗(yàn)法、 駕駛模擬艙試驗(yàn)法、基于攝影技術(shù)的試驗(yàn)方法以及基于試驗(yàn)車的試驗(yàn)方法。
[0003] 綜合分析現(xiàn)有試驗(yàn)方法，卷軸鋼絲連接試驗(yàn)車試驗(yàn)法車輛間存在物理連接，對駕 駛行為存在影響；五輪儀試驗(yàn)法、GPS試驗(yàn)法一般需要兩輛或多輛試驗(yàn)車，并且需要在每輛 試驗(yàn)車上都安裝試驗(yàn)設(shè)備，需要的試驗(yàn)人員較多，試驗(yàn)成本較高；駕駛模擬艙試驗(yàn)法與真實(shí) 道路交通環(huán)境有一定的差距；基于攝影技術(shù)的試驗(yàn)方法獲得的原始數(shù)據(jù)處理難度較大，獲 得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)精度不高，并且無法獲得特定駕駛?cè)溯^長時(shí)間段內(nèi)行駛軌跡的連續(xù)的時(shí)間序 列數(shù)據(jù)；基于試驗(yàn)車的試驗(yàn)方法利用微波雷達(dá)獲取的原始數(shù)據(jù)是海量的，其中包括了大量 的無關(guān)數(shù)據(jù)，從中提取有用的試驗(yàn)數(shù)據(jù)非常困難，并且微波雷達(dá)設(shè)備復(fù)雜昂貴，試驗(yàn)成本較 高，因此，綜合以上試驗(yàn)方法，如何提供一種試驗(yàn)成本低且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精度高的試驗(yàn)方法及系 統(tǒng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種試驗(yàn)成本低且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精度高的試驗(yàn)方法 及系統(tǒng)。
[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種檢測駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)的方法，包 括以下步驟：
[0006] 獲取GPS定位設(shè)備采集的試驗(yàn)車的實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)和車載激光測距儀檢測的試 驗(yàn)車與前車間的跟馳距離；前車為行駛在試驗(yàn)車行駛方向的正前方的車輛；
[0007] 根據(jù)實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)獲得試驗(yàn)車行駛軌跡；根據(jù)實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)和跟馳距離獲得 最終前車行駛軌跡；
[0008] 根據(jù)試驗(yàn)車行駛軌跡和前車行駛軌跡推算駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)。
[0009] 還包括利用局部加權(quán)擬合法處理前車行駛軌跡得到擬合前車行駛軌跡，局部加權(quán) 擬合法的權(quán)重函數(shù)為Tricube核函數(shù)，Tricube核函數(shù)的計(jì)算公式為w (t。，t) = [l-u(t。，t)
其中w(t。，t)為中點(diǎn)是t。時(shí)t的權(quán)重，u(t。，t)為t到t。的規(guī)格化距離， d為t。到窗口外最近一點(diǎn)的距離，η為多項(xiàng)式次數(shù)。
[0010] 多項(xiàng)式次數(shù)η = 3,窗口含有11個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。
[0011] 還包括去除擬合前車行駛軌跡中的無效數(shù)據(jù)，無效數(shù)據(jù)包括前車倒車軌跡數(shù)據(jù)、 加速度小于_5m/s2和加速度大于lOm/s 2的軌跡數(shù)據(jù)。
[0012] 駕駛?cè)税▽I(yè)駕駛?cè)撕头菍I(yè)駕駛?cè)?，專業(yè)駕駛?cè)藶轳{齡大于7年、累計(jì)行程 大于10萬公里且近兩年累計(jì)行程大于4萬公里的駕駛?cè)耍环菍I(yè)駕駛?cè)藶轳{齡小于5年或 累計(jì)行程小于6萬公里且近兩年內(nèi)累計(jì)行程小于3萬公里的駕駛?cè)恕?br>[0013] 還包括確定試驗(yàn)道路和試驗(yàn)時(shí)段，試驗(yàn)道路為城市主干路和城市快速路；試驗(yàn)時(shí) 段為交通高峰時(shí)段和交通平峰時(shí)段。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種檢測駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)的系統(tǒng)，包括設(shè)置于試驗(yàn)車擋 風(fēng)玻璃后的中控臺中間位置的車載激光測距儀，固定在車載激光測距儀上的GPS定位設(shè) 備，以及與車載激光測距儀和GPS定位設(shè)備相連接的電腦，車載激光測距儀用于測量試驗(yàn) 車與前車的跟馳距離；GPS定位設(shè)備用于采集試驗(yàn)車實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)；電腦處理過程如下：
[0015] 獲取GPS定位設(shè)備采集的試驗(yàn)車的實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)和車載激光測距儀采集的試 驗(yàn)車與前車間的跟馳距離；前車為行駛在試驗(yàn)車行駛方向的正前方的車輛；
[0016] 根據(jù)實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)獲得試驗(yàn)車行駛軌跡；
[0017] 根據(jù)實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)和跟馳距離獲得最終前車行駛軌跡；
[0018] 根據(jù)試驗(yàn)車行駛軌跡和最終前車行駛軌跡推算駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)。
[0019] 上述系統(tǒng)還包括設(shè)于車載激光測距儀一側(cè)的攝像頭，用于記錄試驗(yàn)道路實(shí)際情況 及駕駛?cè)笋{駛行為。
[0020] 電腦設(shè)定的采樣頻率為20次/s。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明利用車載激光測距儀、GPS定位 設(shè)備、攝像頭等設(shè)備構(gòu)建車載激光測速測距一體化試驗(yàn)系統(tǒng)，利用筆記本電腦作為數(shù)據(jù)采 集終端。試驗(yàn)過程中通過GPS定位設(shè)備采集試驗(yàn)車的實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通過車載激光 測距儀獲得試驗(yàn)車與前車的跟馳距離，并利用攝像頭記錄試驗(yàn)的道路、交通場景以及駕駛 人的駕駛操作，為后期數(shù)據(jù)處理提供對照。試驗(yàn)過程中利用筆記本電腦作為數(shù)據(jù)采集終端， 通過試驗(yàn)軟件實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示采集的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)采集的原始數(shù)據(jù)包括 試驗(yàn)車的實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)和跟馳距離，并且采集的數(shù)據(jù)具有較高的精度。根據(jù)實(shí)時(shí)經(jīng)煒度 坐標(biāo)數(shù)據(jù)可以得到試驗(yàn)車連續(xù)、平滑的行駛軌跡，結(jié)合跟馳距離的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過車輛行駛 軌跡擬合得到前車的行駛軌跡，并根據(jù)前后車行駛軌跡推算駕駛?cè)烁Y行為特性的主要參 數(shù)，利用本發(fā)明的試驗(yàn)方法和系統(tǒng)得出的駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)更加精確，而且，本發(fā)明 采用的試驗(yàn)系統(tǒng)都是成本較低精確度較高的設(shè)備，在數(shù)據(jù)處理中更是采用了局部加權(quán)擬合 的方法以及數(shù)據(jù)篩選，使得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更符合實(shí)際，更精確。
【附圖說明】
[0022] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
[0023] 圖1是本發(fā)明提供的檢測駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)的方法的整體流程圖；
[0024] 圖2是圖1中步驟103的流程圖；
[0025] 圖3是本發(fā)明提供的檢測駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖4是通過本發(fā)明的試驗(yàn)方法所得的前車與試驗(yàn)的行駛軌跡與擬合前車行駛軌 跡的擬合示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 如圖1所示，本發(fā)明提供的一種檢測駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)的方法，包括以下 步驟：
[0028] 101 :獲取GPS定位設(shè)備采集的試驗(yàn)車的實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)和車載激光測距儀采集 的試驗(yàn)車與前車間的跟馳距離；前車為行駛在試驗(yàn)車行駛方向的正前方的車輛；
[0029] 102 :根據(jù)實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)獲得試驗(yàn)車行駛軌跡；
[0030] 103 :根據(jù)實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)和跟馳距離獲得前車行駛軌跡；
[0031] 如圖2所示，步驟103可以包括1031 :利用局部加權(quán)擬合法處理前車行駛軌跡得 到擬合前車行駛軌跡，局部加權(quán)擬合法的權(quán)重函數(shù)為Tricube核函數(shù)，Tricube核函數(shù)的計(jì) 算公式為
[0034] 其中w(t。，t)為中點(diǎn)是t。時(shí)t的權(quán)重，u(t。，t)為t到t。的規(guī)格化距離，d為t。至Ij 窗口外最近一點(diǎn)的距離，η為多項(xiàng)式次數(shù)；多項(xiàng)式次數(shù)η = 3,窗口含有11個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)；
[0035] 1032:去除擬合前車行駛軌跡中的無效數(shù)據(jù)獲得最終前車行駛軌跡，無效數(shù)據(jù)包 括前車倒車軌跡數(shù)據(jù)、加速度小于_5m/s2和加速度大于10m/s2的軌跡數(shù)據(jù)；
[0036] 104:根據(jù)試驗(yàn)車行駛軌跡和最終前車行駛軌跡推算駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)。
[0037] 本發(fā)明采用采集精度高且價(jià)格較低的GPS定位設(shè)備和車載激光測距儀采集原始 數(shù)據(jù)，在試驗(yàn)采集和處理設(shè)備的選擇上就已經(jīng)為試驗(yàn)結(jié)果的精度提供有利保障，而且，在處 理由跟馳距離得到的前車行駛軌跡時(shí)采用局部加權(quán)擬合法對前車行駛軌跡進(jìn)行擬合，使擬 合后的前車行駛軌跡（簡稱擬合前車行駛軌跡）更符合實(shí)際前車行駛路線和狀態(tài)。然后前 車行駛軌跡中會(huì)出現(xiàn)倒車，或行駛加速度異常情況，對于這些情況檢測的駕駛?cè)说母Y行 為特性參數(shù)不具有參考價(jià)值，因此，需要忽略前車行駛軌跡中的無效數(shù)據(jù)，從而得到有效的 最終前車行駛軌跡，并根據(jù)試驗(yàn)車行駛軌跡和最終前車行駛軌跡獲得精確的駕駛?cè)烁Y行 為特性參數(shù)。在上述方法中，沒有任何客觀或主觀因素對受試駕駛?cè)说鸟{駛狀態(tài)產(chǎn)生影響， 而且是在真實(shí)的路況中即可完成上述方法的試驗(yàn)。因此，本發(fā)明獲得的駕駛?cè)烁Y行為特 性參數(shù)更為精確。
[0038] 如圖3所示，本發(fā)明提供的一種檢測駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)的系統(tǒng)，包括設(shè)置 于試驗(yàn)車1擋風(fēng)玻璃后的中控臺中間位置的車載激光測距儀5,固定在車載激光測距儀5上 的GPS定位設(shè)備2,設(shè)于車載激光測距儀5 -側(cè)的攝像頭4以及與車載激光測距儀5和GPS 定位設(shè)備2相連接的筆記本電腦3,車載激光測距儀4用于測量試驗(yàn)車1與前車6的跟馳距 離；GPS定位設(shè)備2用于采集試驗(yàn)車1實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)；攝像頭4用于記錄試驗(yàn)道路實(shí)際情 況及駕駛?cè)笋{駛行為；筆記本電腦3設(shè)定的采樣頻率為20次/s，筆記本電腦3處理過程如 下：
[0039] 獲取GPS定位設(shè)備2采集的試驗(yàn)車1的實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)和車載激光測距儀5采集 的試驗(yàn)車與前車間的跟馳距離；前車6為行駛在試驗(yàn)車1行駛方向的正前方的車輛；
[0040] 根據(jù)實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)獲得試驗(yàn)車行駛軌跡；根據(jù)實(shí)時(shí)經(jīng)煒度坐標(biāo)和跟馳距離獲得 最終前車行駛軌跡；
[0041] 根據(jù)試驗(yàn)車行駛軌跡和最終前車行駛軌跡推算駕駛?cè)烁Y行為特性參數(shù)。