专利名称：激进驾驶状态识别方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及驾驶行为识别技术领域，特别涉及一种激进驾驶状态识别方法及系统。
背景技术：
随着机动车数量的快速增加交通事故也随之频繁发生，其中激进驾驶是道路交通安全的重要隐患。美国交通部的统计结果显示39%的受访者认为激进驾驶是最大的安全威胁，90%的受访者认为曾被他人激进驾驶所影响，激进驾驶已被认为是现代道路交通安全的最大隐患之一。
激进驾驶识别可用于对营运车辆的监管。研究显示，营运车辆驾驶员(如出租车司机)更易于激进驾驶，其比普通驾驶员引发或者被牵涉进交通事故的概率高约53%，每年20%-65%的营运车辆会卷入交通事故。所以识别出激进驾驶状态并进而给驾驶员适当的预警将有助于减少交通事故，具有一定的社会、经济意义。
国际上对激进驾驶的研究主要集中在其影响因素及各因素与其的相关性上，主要采用问卷、访谈等调研方法。根据资料显示曾有人共同对年龄、性别、交通条件、乘客、技术等主要因素的影响程度进行统计和量化，并对激进驾驶和激进驾驶员的关系，激进驾驶和愤怒、压力的关系进行了研究，激进驾驶并不等同于激进驾驶员的驾驶，激进驾驶员处于激进驾驶状态的概率比普通驾驶员高，两类驾驶员由于某些原因都可能处于激进驾驶状态。另外，激进驾驶定义模糊，缺乏定量定义，给监管和研究带来困难。
现有激进驾驶行为的识别存在如下缺点:
( I)驾驶状态是驾驶行为的在一段时间内综合体现，可以有效反应驾驶员的驾驶安全性，但却少有研究。现有激进驾驶行为识别多基于神经网络或隐马尔科夫模型来判断特定的驾驶行为是否不良，内涵不清物理意义不明确，并且驾驶行为多依赖于交通环境，难以判断优良。
(2)现有激进驾驶状态研究多从驾驶员的性格、教育以及交通拥堵等方面来分析驾驶员的激进驾驶影响因素和预防策略，无有效的方法来量化评价驾驶状态并给与驾驶员适当的预警。发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
为达到上述目的，本发明的实施例提出一种激进驾驶状态识别方法，包括以下步骤:获取驾驶行为并将所述驾驶行为分解为多个驾驶模式；分别获取所述多个驾驶模式中每个驾驶模式下的行驶信息；通过所述驾驶信息计算对应驾驶模式的激进指数；通过所述多个驾驶模式的所有激进指数以得到预设周期内的激进指数；以及当所述预设周期内的激进指数大于预设值时，则判定为所述周期内的驾驶为激进驾驶。
根据本发明实施例的方法，通过将驾驶行为分成多个驾驶模式，并根据多个驾驶模式下的激进指数识别驾驶是否激进，以对激进驾驶状态进行预警，由此预防意外事故的发生，同时还可以有效的监管约束驾驶员的驾驶行为。
本发明的一个实施例中，所述多个驾驶模式包括制动模式、加速模式、跟车距离、换线模式和转弯模式。
本发明的一个实施例中，所述多个驾驶模式中每个驾驶模式下的行驶信息通过安装在车辆上的采集设备或传感器获取。
本发明的一个实施例中，所述激进指数通过如下公式获得E =其中，Ei表示驾驶模式i的激进指数，Ti表示驾驶模式i历经时间，a, (t)表示驾驶模式i对应的敏感方向加速度，f[aj (t)]表示加速度刺激的关联函数。
本发明的一个实施例中，所述加速度刺激的关联函数可表示为，f[ai(t)]=Wi Lai (t) ]x，其中，Ei表示驾驶模式i的激进指数，Ti表示驾驶模式i历经时间，％ (t)表示驾驶模式i对应的敏感方向加速度，f[ai(t)]表示加速度刺激的关联函数,Wi表示权重系数，X表示幂指数。
为达到上述目的，本发明的实施例另一方面提出一种激进驾驶状态识别系统，包括:第一获取模块，用于获取驾驶行为并将所述驾驶行为分解为多个驾驶模式；第二获取模块，用于分别获取所述多个驾驶模式中每个驾驶模式下的行驶信息；计算模块，用于通过所述驾驶信息计算对应驾驶模式的激进指数；第三获取模块，用于通过所述多个驾驶模式的所有激进指数以得到预设周期内的激进指数；以及判定模块，用于所述预设周期内的激进指数大于预设值时，则判定为所述周期内的驾驶为激进驾驶。
根据本发明实施例的系统，通过将驾驶行为分成多个驾驶模式，并根据多个驾驶模式下的激进指数识别驾驶是否激进，以对激进驾驶状态进行预警，由此预防意外事故的发生，同时还可以有效的监管约束驾驶员的驾驶行为。
本发明的一个实施例中，所述多个驾驶模式包括制动模式、加速模式、跟车距离、换线模式和转弯模式。
本发明的一个实施例中，所述多个驾驶模式中每个驾驶模式下的行驶信息通过安装在车辆上的采集设备或传感器获取。
本发明的一个实施例中，所述激进指数通过如下公式获得E =其中，Ei表示驾驶模式i的激进指数，Ti表示驾驶模式i历经时间，a, (t)表示驾驶模式i对应的敏感方向加速度，f[aj (t)]表示加速度刺激的关联函数。
本发明的一个实施例中，所述加速度刺激的关联函数可表示为，f[ai(t)]=Wi Lai (t) ]x，其中，Ei表示驾驶模式i的激进指数，Ti表示驾驶模式i历经时间，％ (t)表示驾驶模式i对应的敏感方向加速度，f[ai(t)]表示加速度刺激的关联函数,Wi表示权重系数，X表示幂指数。
本发明的一个实施例中，所述紧急处理模式包括急加速、紧急制动、紧急换线和紧急转弯模式。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
图1为根据本发明一个实施例的激进驾驶状态识别方法的流程图2为根据本发明一个实施例的驾驶行为-模式的结构图；以及
图3为根据本发明一个实施例的激进驾驶状态识别系统的框架图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
图1为本发明实施例的激进驾驶状态识别方法的流程图。如图1所示，根据本发明实施例的激进驾驶状态识别方法，包括以下步骤:
步骤S101，获取驾驶行为并将驾驶行为分解为多个驾驶模式。
图2为根据本发明一个实施例的驾驶行为-模式的结构图。如图2所示，一段时间T内的驾驶状态(S)由驾驶行为ΓΝ综合得出。驾驶行为指完成某一驾驶任务而采取的一系列驾驶操作，可以通过油门、制动踏板、方向盘的操作实现。具体操作按其功能可以细分解为5类:实现制动、加速、换线、转弯的操作以及跟车距离的选择。在本发明中将其为基本驾驶模式。其中制动模式可由踩制动或者松油门实现，换线模式仅体现为快速小幅度打方向盘使车辆移线，转弯模式仅体现为方向盘保持某一角度使车辆处于转弯状态。
基本驾驶模式是为实现驾驶行为中的子任务而采取的特定操作，可以更细化的描述驾驶行为。例如，弯道超车行为，驾驶员需要保持方向盘转角过弯一踩油门加速一打方向盘换线一打方向盘再换线一松油门减速，而对应的驾驶模式为转弯模式-加速模式-换线模式-换线模式-制动模式，其中转弯模式和换线模式虽然都是由方向盘操作实现，但其操作方式和实现的功能均不同。任一驾驶行为都可由B (制动)、A (加速)、F (跟车距离)、L (换线)、C (转弯)五类基本驾驶模式复合而得，某些驾驶行为也可以只由一个驾驶模式组成，如加速行为只包含加速模式。
在本发明的一个实施例中，根据上述驾驶状态三层结构可建立其数学描述方法，即任何一驾驶行为Be都可以通过一个由基本驾驶模式构成的5元向量来描述，一段时间T内的驾驶状态S可通过N个驾驶行为的时间序列来描述，最终演化为一个由基本驾驶模式 构成的 5XN 的矩阵，
权利要求
1.一种激进驾驶状态识别方法，其特征在于，包括以下步骤: 获取驾驶行为并将所述驾驶行为分解为多个驾驶模式； 分别获取所述多个驾驶模式中每个驾驶模式下的行驶信息； 通过所述驾驶信息计算对应驾驶模式的激进指数； 通过所述多个驾驶模式的所有激进指数以得到预设周期内的激进指数；以及 当所述预设周期内的激进指数大于预设值时，则判定为所述周期内的驾驶为激进驾驶。
2.如权利要求1所述的激进驾驶状态识别方法，其特征在于，所述多个驾驶模式包括制动模式、加速模式、跟车距离、换线模式和转弯模式。
3.如权利要求1所述的激进驾驶状态识别方法，其特征在于，所述多个驾驶模式中每个驾驶模式下的行驶信息通过安装在车辆上的采集设备或传感器获取。
4.如权利要求1所述的激进驾驶状态识别方法，其特征在于，所述激进指数通过如下公式获得， 其中，Ei表示驾驶模式i的激进指数，Ti表示驾驶模式i历经时间，a, (t)表示驾驶模式i对应的敏感方向加速度，f[ai (t)]表示加速度刺激的关联函数。
5.如权利要求1或4所述的激进驾驶状态识别方法，其特征在于，所述加速度刺激的关联函数可表示为，fLai(t)] = WiLai(t)]x, 其中，Ei表示驾驶模式i的激进指数，Ti表示驾驶模式i历经时间，a, (t)表示驾驶模式i对应的敏感方向加速度，fta^t)]表示加速度刺激的关联函数，Wi表示权重系数，X表示幂指数。
6.一种激进驾驶状态识别系统，其特征在于，包括: 第一获取模块，用于获取驾驶行为并将所述驾驶行为分解为多个驾驶模式； 第二获取模块，用于分别获取所述多个驾驶模式中每个驾驶模式下的行驶信息； 计算模块，用于通过所述驾驶信息计算对应驾驶模式的激进指数； 第三获取模块，用于通过所述多个驾驶模式的所有激进指数以得到预设周期内的激进指数；以及 判定模块，用于所述预设周期内的激进指数大于预设值时，则判定为所述周期内的驾驶为激进驾驶。
7.如权利要求6所 述的激进驾驶状态识别系统，其特征在于，所述多个驾驶模式包括制动模式、加速模式、跟车距离、换线模式和转弯模式。
8.如权利要求6所述的激进驾驶状态识别系统，其特征在于，所述多个驾驶模式中每个驾驶模式下的行驶信息通过安装在车辆上的采集设备或传感器获取。
9.如权利要求6所述的激进驾驶状态识别系统，其特征在于，所述激进指数通过如下公式获得， 其中，Ei表示驾驶模式i的激进指数，Ti表示驾驶模式i历经时间，a, (t)表示驾驶模式i对应的敏感方向加速度，fia, (t)]表示加速度刺激的关联函数。
10.如权利要求6或9所述的激进驾驶状态识别系统，其特征在于，所述加速度刺激的关联函数可表示为，fLai(t)] = WiLai(t)]x, 其中，Ei表示驾驶模式i的激进指数，Ti表示驾驶模式i历经时间，a, (t)表示驾驶模式i对应的敏感方 向加速度，fta^t)]表示加速度刺激的关联函数，Wi表示权重系数，X表示幂指数。
全文摘要
本发明提出一种激进驾驶状态识别方法及系统。其中，方法包括以下步骤获取驾驶行为并将驾驶行为分解为多个驾驶模式；分别获取多个驾驶模式中每个驾驶模式下的行驶信息；通过驾驶信息计算对应驾驶模式的激进指数；通过多个驾驶模式的所有激进指数以得到预设周期内的激进指数；以及当预设周期内的激进指数大于预设值时，则判定为周期内的驾驶为激进驾驶。根据本发明实施例的方法，通过将驾驶行为分成多个驾驶模式，并根据多个驾驶模式下的激进指数识别驾驶是否激进，以对激进驾驶状态进行预警，由此预防意外事故的发生，同时还可以有效的监管约束驾驶员的驾驶行为。
文档编号G06Q50/00GK103150677SQ20131006242
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月27日 优先权日2013年2月27日
发明者成波, 王文军, 徐少兵, 张维 申请人:清华大学