基于层次分析法的驾驶员驾驶倾向性研究.pdf
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1、Highways&Transportation in Inner Mongolia2023年第4期48内蒙古公路与运输文章编号:10 0 5-0 57 4-(2 0 2 3)0 4-0 0 48-0 5DOI:10.19332/ki.1005-0574.2023.04.011基于层次分析法的驾驶员驾驶倾向性研究宋以庆(淄博职业学院,山东淄博255000)摘要:驾驶倾向性是研究微观交通仿真的一个重要生理-心理特征参数,主要受到人、车、路、环境等多方面的影响,具体表现为汽车驾驶员自身状况、驾驶车辆状况、行驶道路及环境状况、交通干扰、气象情况以及所承载的任务缓急等影响因素。如何准确地确定驾驶员驾驶过
2、程中的动态驾驶倾向性是研究驾驶员行为的难点。文章基于驾驶员的生理-心理特征,采用层次分析法(AHP),对驾驶员行驶过程中的决策行为逐层递阶量化,建立基于层次分析法的驾驶倾向性模型,并进行实证分析。结果表明:层次分析法可用于驾驶员驾驶倾向性的识别。关键词:交通运输;驾驶员行为;层次分析法(AHP);驾驶倾向性中图分类号:U471.15文献标识码:AAbstract:Driving tendency is an important physiological-psychological characteristic parameter for the study of micro traffics
3、imulation.Driving tendency is mainly affected by people,vehicles,roads,environment and other aspects,which is specifically reflect-ed in the conditions of car drivers themselves,various conditions of driving vehicles,driving roads and environmental conditions,exist-ing traffic interference,meteorolo
4、gical conditions,urgency of tasks and other factors.How to accurately determine the drivers dynamicdriving tendency in the driving process is the difficulty of studying the drivers behavior.Based on the physiological and psychologicalcharacteristics of drivers,this paper used the Analytic Hierarchy
5、Process(AHP)to quantitatively analyze the decision-making behav-ior of drivers during the driving process and established a driving propensity model based on AHP to conduct empirical analysis.Theresults indicate that the Analytic Hierarchy Process can be used to identify driving propensity in driver
6、s.Key words:transportation,driver behavior,Analytic Hierarchy Process(AHP)method,driving tendency0引言微观交通仿真中的汽车驾驶安全预警系统是预防交通事故的重要智能手段,对于增强道路交通通行能力、改善交通安全、实现智能自动驾驶有非常重要的作用-2。然而由于当前汽车驾驶安全预警系统忽视了驾驶员情感的影响,使得预警的准确性和有效性不高,容易产生误报。目前,在机器人研制、商务系统研发等领域开展了人类情感计算的研究,如美国MIT媒体实验室研制的情感机器人和情感数字人;日本SONY公司通过感性工学的研究,研制
7、出AIBO机器狗和SDR-4X型情感机器人;德国教育及研究部(BMBF)资助建立的以消费者心理情感和环境需求为研究目标的网络电子商务系统等3。交通领域中对驾驶员情感的研究则较少。驾驶员驾驶过程中的心理情感状态变化一般用驾驶倾向性来表征4。如果把驾驶员驾驶过程中的动态驾驶倾向性加人到安全驾驶预警系统中,系统能够实时辩识驾驶员驾驶过程中的心理情感状态变化,在遇到突发情况时,主动、并行地进行驾驶意图辨识,自动调整自身算法或行为,进而准确评估驾驶员驾驶过程中的危险态势,进行预警提示。层次分析法是将待解决的问题分解成不同的层次结构,用判别矩阵求解特征向量,通过求解得到每一层各元素对应上一层元素的权重,进
8、而求得每一方案对总目标的最终权重,权重最大的方案就是该问题的最优解决方案 5.6 。本文采用层次分析法,把在复杂交通环境中的驾驶员生理-心理特征分解为驾驶倾向性层次递阶结构图,包括目标层(确定驾驶员驾驶倾向性)、约束层(驾驶员自身因素、车辆状态因素、环境状态因素、其他因素等)、准则层(利益准则和安全准则)、方案层(内倾、中倾、外倾)。然后根据驾驶员驾驶倾向性层作者简介:宋以庆(198 7 一),男,山东淄博人,硕士研究生,讲师,研究方向:人车环境协同智慧及控制。总第19 6 期49宋以庆:基于层次分的驾驶员驾驶倾向性研究次结构图对每一层影响因素进行两两比较,确定判别矩阵,根据判别矩阵计算各影响
9、因素的相对权重,进而给出各方案对目标的组合权重,从而得到驾驶员驾驶倾向性,较好地解决了在各种复杂环境下确定驾驶员驾驶倾向性的问题1驾驶倾向性影响因素分析驾驶倾向性是指在各种因素影响下的驾驶员对客观现实交通状况的态度及其表现出与之相适应的决策倾向的心理特征,反映了驾驶员在车辆操作和运行过程中表现出的心理情感状态,一般分为外倾型、中倾型和内倾型。不同个性的驾驶员在不同的影响因素之下,驾驶倾向性是不一样的。驾驶倾向性的影响因素有很多,主要由行车过程中驾驶员个人因素、行车道路条件、车辆特性、天气情况、交通干扰及承运任务缓急等方面决定。1.1驾驶员特性就性别而言,一般在相同条件下,男性驾驶员比女性驾驶员
10、的驾驶倾向性更外放冲动。就年龄而言,年轻驾驶员的驾驶倾向性在所有驾驶员中最冲动,尤其年龄在2 5岁以下的驾驶员更为突出8,中老年驾驶员的驾驶倾向性较青年驾驶员更为保守和谨慎。同样驾驶过程,驾驶员期望车速不同,驾驶倾向性也不同。在交通微观仿真中,通常把驾驶员的期望车速分为低速、中速、高速三种类型9。在相同条件下,期望车速高的驾驶员在行车过程中驾驶倾向性更为外倾,而期望车速较低的驾驶员驾驶倾向性更为内倾,期望车速为中速的驾驶员驾驶倾向性则介于外倾型与内倾型之间。驾驶员的驾驶倾向性也会受其驾驶技术熟练程度的影响,根据驾驶年龄划分为半年以下、半年至三年、三年以上等类型。通常,半年以下驾龄的驾驶员,由于
11、刚拿驾照不久,驾驶技术还有待提升,在行车过程中,驾驶倾向性一般较内倾;半年至三年驾龄的驾驶员,驾驶技术已逐渐熟练,在生理-心理特征上表现出进一步提高驾驶车速的倾向,驾驶倾向性一般较外倾;驾龄在三年以上的驾驶员,驾驶技能已经比较熟练,实际驾车过程中的驾驶倾向性一般表现为中倾1.2行车道路情况交通是由人-车-路-环境等方面组成的一个庞大系统。影响驾驶员驾驶倾向性的重要因素之一就是行车道路情况。一般情况下,行驶视野、道路交通服务水平、路面状况、设计车速等道路条件越好的道路,由于驾驶员对高驾驶速度的渴求,驾驶员的驾驶倾向性也就越外倾。所以,行车道路情况在很大程度上影响着驾驶员的驾驶倾向性。1.3行车特
12、性在道路条件一定的条件下,车辆性能越优良,驾驶员的驾驶倾向性就越外倾。相反,如果驾驶员所驾驶的车辆性能越差,驾驶员的驾驶倾向性就会越保守、越内倾。对于车辆类型来说,一般小型车动力性能要比大型车好,行驶速度相对较快,驾驶倾向性相对外倾,大型车则相反1.4天气状况天气情况对驾驶员驾驶倾向性也会产生较大的影响。天气状况好时,驾驶员驾驶倾向性较外倾,反之,则较内倾。1.5交通干扰行车过程中驾驶员所受到的干扰因素(如交通标志、信号灯、街道化程度、侧向净空等)越多越严重,驾驶倾向性越内倾;反之,则较外倾。1.6承运任务急缓一般情况下,驾驶员承担的运输任务越急迫,其心理压力就越大,驾驶倾向性也就越外倾;反之
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