[发明专利]一种基于驾驶模拟器的弯道驾驶行为机理特征建模方法

权利要求书

1.一种基于驾驶模拟器的弯道驾驶行为机理特征建模方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、搭建用于弯道行车轨迹多源化数据采集的高沉浸式驾驶模拟器；

步骤2、基于步骤1搭建的驾驶模拟器设计具有代表性和覆盖性的弯道行车轨迹数据采集工况，并招募熟练驾驶员开展试验，采集弯道行车轨迹数据；

步骤3、通过动态时间规整对不同时间跨度的弯道行车轨迹数据进行时间维度放缩，进行不同时间跨度的弯道行车轨迹相似性度量，将弯道轨迹数据统一至相同时间跨度；

步骤4、基于统一至相同时间跨度的弯道轨迹数据进行熟练驾驶员转弯特性分析，找到熟练驾驶人转弯过程中的共性规律以及差异性；

步骤5、基于多源显式特征分析产生轨迹共性规律和差异性的深层原因，揭示弯道驾驶行为生成的隐式机理；

步骤6、从分析熟练驾驶员视觉感兴趣区域角度出发，提取能够表征熟练驾驶员转弯行为生成机理的特征并形成特征建模方法。

2.根据权利要求1所述的一种基于驾驶模拟器的弯道驾驶行为机理特征建模方法，其特征在于：步骤1中，所述的驾驶模拟器包括：上位PC主机、超宽曲面屏幕、实时仿真模拟器、高沉浸式驾驶座舱模块和驾驶员行为数据采集模块；

所述的上位PC主机中运行场景仿真软件和车辆动力学软件；

所述的超宽曲面屏幕进行栅格化划分，从上到下整体分为3部分区域：驾驶人视野中位于路面外的区域、驾驶人视野中路面的远端区域和驾驶人视野中路面的近端区域；

所述的实时仿真模拟器接受并存储各种信息采集设备的输出，并实现多源数据的时间轴同步；

所述的高沉浸式驾驶座舱模块包括实车座椅、实车中控台、力反馈方向盘、油门踏板和制动踏板，并将完整的实车电子液压制动系统集成到模拟器中以提供真实的踏板感觉；

所述的驾驶员行为数据采集模块包括方向盘传感器、电位计位移传感器、头戴式眼动仪以及多源数据传递接口，所述方向盘传感器用于测量驾驶员的转向扭矩、角度和速度；所述电位计位移传感器用于监测制动踏板和油门踏板的位移；所述头戴式眼动仪负责采集驾驶人的眼动信息；通过多源数据传递接口将驾驶员行为数据传递至实时仿真模拟器；

所述头戴式眼动仪与所述超宽曲面屏幕配合使用，头戴式眼动仪采集受试驾驶员的视觉关注方向，基于方向数值通过基础的几何换算得到驾驶员视线在所述超宽曲面屏幕上的落点区域，进而将驾驶员在三维视角下的感兴趣区域转化为鸟瞰视角下的二维感兴趣区域，从而得到驾驶员在转弯过程中的视觉感兴趣区域。

3.根据权利要求1所述的一种基于驾驶模拟器的弯道驾驶行为机理特征建模方法，其特征在于：步骤2中，弯道行车轨迹数据采集工况为双向弯道，每个方向均有一条单车道，附着系数良好，每条弯道路段的前后都衔接一段直线路段；驾驶员在弯道前直线路段调整车身运动姿态，然后根据自身驾驶习惯通过弯道，通过弯道后在弯道后的直线路段将车身运动姿态调整为后续直线行驶状态；利用弯道的曲率半径和中心角定义弯道路段的几何形状，使用弯道路段的几何形状和车辆的初始速度划分不同的试验工况；进入弯道路段前和离开弯道路段后分别设有起点和终点，并保留起点和终点之间的行驶数据作为熟练驾驶员弯道行车数据。

4.根据权利要求3所述的一种基于驾驶模拟器的弯道驾驶行为机理特征建模方法，其特征在于：步骤2中，招募数名熟练驾驶员参与数据采集测试，所有驾驶员均具有3年以上驾驶经验，年均行驶里程超过10000公里；试验过程中，确保受试驾驶员按照自身驾驶习惯完成驾驶；对于每种几何形状的弯道，同一受试驾驶员被要求分别以不同初始速度通过弯道，并且在每个初始速度下均重复测试至少3次，采集轨迹数据和驾驶员行为多源信息。