一种基于概率修正的驾驶员意图识别方法与流程

文档序号:22398755发布日期:2020-09-29 18:09阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于概率修正的驾驶员意图识别方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

s1:采集驾驶行为的数据,包括车辆数据和驾驶员数据,并进行相应的预处理;

s2:获取环境道路信息,选取特征数据,并用多维高斯隐马尔科夫模型(multi-dimensiongaussianhiddenmarkovmodel,mghmm)进行驾驶员意图的初步识别,计算得到观测序列对应于各驾驶员意图模型初始概率p1;

s3:结合环境道路信息和采集的驾驶员数据对驾驶员意图模型初始概率p1进行修正,分别得到修正概率p2和p3;

s4:将修正后的驾驶员意图模型概率p输入由粒子群优化算法(particleswarmoptimization,pso)优化参数后的svm,由pso-svm分类器进行分类识别,从而辨识出最终的驾驶员意图。

2.根据权利要求1所述的基于概率修正的驾驶员意图识别方法,其特征在于,所述步骤s1具体包括以下步骤:

s11:采集包括车辆数据和驾驶员数据的驾驶行为数据;车辆数据包括方向盘转角、方向盘转角变化率、油门开度、制动踏板力、速度、横向速度、纵向速度、横摆角速度、横摆角、俯仰角和侧倾角;驾驶员数据包括驾驶员注视左、右后视镜注视次数、注视时间,驾驶员平均扫视时间、平均扫视角度、平均扫视速度,驾驶员眼部水平运动、垂直运动,驾驶员头部横摆运动、侧倾运动和俯仰运动;

s12:对采集到的数据进行预处理。

3.根据权利要求1所述的基于概率修正的驾驶员意图识别方法,其特征在于,所述步骤s2具体包括以下步骤:

s21:根据高精度地图和环境感知系统获取环境道路信息,选取用于驾驶员意图识别的特征数据;

s22:用训练数据对多种驾驶员意图模型进行训练,采用baum-welch算法求解mghmm模型的参数λ=(π,a,c,μ,u),其中π为初始状态概率分布,a为状态转移矩阵,c混合高斯元协方差矩阵,μ为混合高斯元均值矩阵,u为混合高斯元协方差矩阵;

s23:采用前向概率计算观察序列对于mghmm模型的输出概率p1(o|λ),进行驾驶员意图的初步识别,计算得到观测序列对应于各驾驶员意图模型概率:

其中,αt(i)表示前向概率,n为模型中的状态数,t为观测序列长度。

4.根据权利要求3所述的基于概率修正的驾驶员意图识别方法,其特征在于,所述步骤s21具体包括:从高精度地图中提取的特征数据包括道路的坡度、平整度、附着系数,周围车辆的位置、行驶速度和方向;如在坡度变化较大时油门开度将不作为特征数据;当道路凹凸不平时,俯仰角从特征数据中剔除。

5.根据权利要求3所述的基于概率修正的驾驶员意图识别方法,其特征在于,所述步骤s3具体包括以下步骤:

s31:利用环境感知系统和高精度地图获取的环境道路信息,计算驾驶员修正概率p2;

s32:利用驾驶员数据得到驾驶员意图修正概率p3;

s33:利用mghmm模型输出的初始概率p1和修正概率p2、p3,得到最终的驾驶员意图模型概率p为:p=p1+p2+p3。

6.根据权利要求5所述的基于概率修正的驾驶员意图识别方法,其特征在于,所述步骤s32具体包括:用统计学方法获得各运动状态和特征与驾驶意图的关联性,并选取关联性强的运动状态和特征作为特征数据,使用mghmm模型识别驾驶员意图,得到驾驶员意图修正概率p3。

7.根据权利要求5所述的基于概率修正的驾驶员意图识别方法,其特征在于,所述步骤s4具体包括以下步骤:

s41:采用pso算法优化支持向量机的惩罚参数c和核函数参数g,得到最优的分类器参数,其中pso算法中粒子通过下式来比较更新速度和位置:

其中,i为任意第i个粒子,i=1,2,…,n;m为解空间的维度,m=1,2,…,m,k表示当前迭代进行的次数,第i个粒子的位置为xi=(xi1,xi2,...,xim)t,速度为vi=(vi1,vi2,...,vim)t,个体极值为pi=(pi1,pi2,...,pim)t,群体极值为pg=(pg1,pg2,...,pgm)t,r1、r2为[0,1]之间的一个随机数,ω为非负的惯性权重因子,c1、c2为学习因子;

s42:利用支持向量机,以多种驾驶员最终意图概率值数组作为输入特征向量,输入到pso-svm分类器中进行分类识别,得到最终的驾驶员意图识别结果,支持向量机的决策函数如下:

其中,在已知样本集g={(xi,yi),i=1,…,l}中,(xi,yi)表示任意第i个样本,αi为拉格朗日乘子,k(x,xi)为支持向量机核函数,b为偏差。


技术总结
本发明涉及一种基于概率修正的驾驶员意图识别方法,属于无人驾驶汽车领域。该方法包括:S1:采集驾驶行为的数据,并预处理;S2:获取环境道路信息,选取特征数据,并用MGHMM模型进行驾驶员意图的初步识别,计算得到观测序列对应于各驾驶员意图模型初始概率;S3:结合环境道路信息和采集的驾驶员数据对驾驶员意图模型初始概率P1进行修正,分别得到修正概率P2和P3;S4:将修正后的驾驶员意图模型概率输入PSO‑SVM分类器进行分类识别,辨识出最终的驾驶员意图。本发明大大提高了驾驶员意图识别的精度和实用性。利用本发明可进行驾驶员辅助系统的开发设计,实现无人驾驶汽车的人车协同控制。

技术研发人员:唐小林;阳鑫;蒲华燕;陈佳信;胡晓松;张志强;李佳承
受保护的技术使用者:重庆大学
技术研发日:2020.06.30
技术公布日:2020.09.29
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