《基於駕駛員視覺計算的道路設計一致性檢驗方法研究》是依託同濟大學，由陳雨人擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於駕駛員視覺計算的道路設計一致性檢驗方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳雨人
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
道路設計一致性是指道路幾何特性與駕駛員期望或安全控制車輛能力一致，使車輛始終處於安全可控狀態，一致性檢驗是道路安全評價的重要內容。不過目前設計一致性檢驗大多依據運行車速回歸模型進行，並沒有將駕駛員視覺認知機理融入其中，普適性比較差。事實上視覺是駕駛員完成駕駛行為最主要的信息來源，是影響駕駛員對道路幾何設計感知和運行車速判斷的主要原因。本項目嘗試從駕駛員視覺認知角度研究道路設計一致性檢驗方法。研究內容：（1）駕駛員視覺信息特徵向量提取及分層重構；（2）套用於道路設計一致性檢驗的視覺信息多維特徵向量篩選和閾值確定；（3）基於貝葉斯統計理論的道路設計一致性評價。主要創新：實現了駕駛員視覺信息的計算，並將其套用到道路設計一致性的檢驗之中；研究了道路設計一致性檢驗的新方法。研究意義：本項目在學術上將促進駕駛員視覺認知和道路工程的學科交叉，在套用上有助於道路設計、交通事故預防與控制以及智慧型汽車等方面的研究。
結題摘要
本項目嘗試從駕駛員視覺認知的角度解決道路幾何設計中存在的缺乏一致性的問題。目前道路幾何設計一致性檢驗方法基本上依據運行車速回歸模型進行，沒有充分考慮到駕駛人的視覺感知和信息重構存在偏差的因素。本項目認為目前道路幾何設計單純就滿足汽車動力學要求已經沒有困難，但要使機動車行駛體現真正的安全性和舒適性，還必須充分考慮駕駛員的視覺感知和心理需求。事實上，所謂道路設計一致性，從本質上講就是駕駛員的感知體驗與道路實際供給應該保持一致。本項目主要解決三個方面的問題：（1）從視覺感知角度建立了基於Catmull-Rom樣條曲線的駕駛員透視圖中心線計算模型，解析了駕駛員從透視圖中心線特徵中感知道路平縱信息的機理，提出道路透視圖的“近景”、“中景”和“遠景”功能區概念。（2）完成了透視圖視覺感知端和道路實體端兩大體系中有關參數的計算方法，本項目使用“計算平曲率”、“計算豎曲率”和“平縱協調係數”表征道路實體的幾何設計，使用“視曲線長”、“水平視曲率”和“垂直視曲率”作為形狀參數表征道路透視圖中心線特徵，並完成了各自的計算方法。（3）建立了“基於透視圖形狀參數動態模板”的道路設計一致性評價方法，分別從道路幾何設計平縱協調性和前後視覺感知連續性兩個方面進行評價，並初步標定了不同期望車速下面的自變數判斷閾值，在確定評價結果過程中使用貝葉斯logistic回歸模型進行推論。 本項目可以套用於：（1）對新建道路（基於透視圖）和改建道路（基於車載視頻）進行設計一致性檢驗，配合其他評價手段，甄別出可能存在幾何設計缺陷的路段。（2）以視覺感知與實際供給應該相匹配為導向，推動基於期望車速的道路幾何設計方法的發展。（3）套用於輔助/自動駕駛研究領域，可以通過對當前和未來時刻道路透視圖形狀參數的計算和預測，幫助完成輔助駕駛或者風險預警等工作。
