駕駛行為的認知計算模型研究

《駕駛行為的認知計算模型研究》是依託北京理工大學，由畢路拯擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：駕駛行為的認知計算模型研究
• 依託單位：北京理工大學
• 項目負責人：畢路拯
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

國家自然基金委重大研究計畫視聽覺信息的認知計算研究內容包括了駕駛行為的認知機理和無人駕駛車輛智慧型行為的測試內容、評價標準。本項目就是以這兩部分研究內容為依據提出的。本項目以QN-MHP認知體系為整體框架，通過產生式系統實現駕駛知識的表示和認知決策，從而研究駕駛行為的認知計算模型，揭示駕駛行為的認知機理。並運用駕駛行為的認知計算模型結合調度理論實現駕駛和輔助多任務的建模，以此為基礎解釋和預測輔助駕駛任務對主駕駛任務的影響，發展車載系統人機互動界面和任務流程的設計方法。本項目將在模擬駕駛系統中對提出的各種方法和模型進行實驗驗證。在理論方面，本研究有助於對駕駛行為的科學理解,有助於揭示輔助任務對主駕駛任務的影響機理;可以為無人駕駛車輛智慧型行為的測試內容和評價標準提供理論依據。在套用方面，本研究提出的車載系統人機互動界面和任務流程的設計方法有助於設計更加有效的智慧型輔助駕駛系統,提高駕駛安全性。

結題摘要

駕駛員車輛控制行為的認知計算模型是智慧型輔助駕駛系統和智慧型車輛研究的前沿問題。它不僅可以幫助科學理解駕駛員的車輛控制本質，揭示輔助任務對主駕駛任務的影響機理，而且可以幫助改善車輛和輔助駕駛系統的開發過程。此外，該計算模型能夠為智慧型輔助系統以及無人駕駛車輛控制技術的研究提供新的視野。本項目對單、多任務條件下的駕駛員車輛控制行為的認知計算模型、不同類型輔助任務對駕駛性能的影響規律和機理、以及基於駕駛員車輛控制行為認知計算模型的套用展開了研究。項目達到了預期目標，主要研究進展和成果： （1）通過融合車輛動力學、控制理論和QN認知體系，建立了駕駛員車輛控制行為認知計算模型的理論框架，在此基礎上提出了一種新的駕駛員車輛控制模型，分析了模型參數對駕駛性能的影響以及和駕駛風格的關係。 （2）在駕駛員車輛控制行為認知計算模型的理論框架下，通過融合多任務調度理論，建立了一種新穎的駕駛和輔助多任務條件下的駕駛員車輛控制行為認知計算模型，分析了不同類型輔助任務對駕駛性能的影響並揭示其影響機理。（3）建立了基於該認知計算模型和腦電信號的駕駛意圖識別方法,也初步提出了基於該認知計算模型的汽車操縱穩定性、駕駛員干擾狀態的檢測方法，發展了車載系統的人機互動界面設計方法。 這些研究成果已經發表在IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems等國際主流學術期刊上，也申請了國家發明專利。