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驾驶行为数据库系统开发及其应用研究

作　者: 吴海伟
导　师: 付锐
学　校: 长安大学
专　业: 车辆工程
关键词: 驾驶行为数据库应用系统 SQL Server PowerBuilder 车道保持
分类号: U495
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

通过对驾驶行为数据的深入分析,可以发现不同驾驶人群体、不同交通环境和不同交通行为模式下的驾驶行为特征及差异,为不良驾驶习惯干预措施的提出及汽车安全技术的研究提供理论依据。然而,驾驶行为数据项目繁杂且数据量巨大,如何对其进行有效的管理和利用,成为当前驾驶行为研究中一个亟待解决的问题。利用现代信息技术,建立驾驶行为数据库,可以提高数据管理和利用效率,大大减轻研究人员的数据处理负担,为开展各种驾驶行为的研究提供一个广阔的平台。本文从驾驶行为的数据特点和研究目标出发确定了驾驶行为数据库的构建思路,将驾驶行为数据的研究设定为驾驶人基本特性、驾驶人行驶状态、道路交通环境和交通行为模式4个分类层次；结合驾驶行为特征采集平台的功能,确定了描述驾驶行为特征的指标；对数据库的应用目标进行了分析,包括跟车行为、车道变换及超车行为、视觉特性、注意力分散特性、工作负荷特性等。根据试验—数据采集—数据分析的业务模式,将数据库的数据源分为试验基本信息、驾驶人信息、外部环境信息、驾驶行为信息、交通行为信息以及特性指标信息6个模块,并选择SQL Server作为数据库管理平台,进行了驾驶行为数据库的开发；根据用户需求,将应用系统分为数据管理、数据查询、数据分析以及系统功能等模块,并选择PowerBuilder作为开发环境,对各功能模块进行了详细的设计。应用驾驶行为数据库进行了驾驶人车道保持行为的研究,对比分析了正常行驶和长时间行车后的车道保持数据的时域特征和分布特征；提出了评价驾驶人车道保持特性的指标,包括方向盘转角标准差、方向盘转角熵值、方向盘角速度均值、方向盘角速度标准差、横向位置均值、横向位置标准差、越界时间、压线次数等；进行了驾驶人个体差异、车速、车道宽度和道路线形对车道保持特性影响的分析。本研究得到了国家道路交通安全科技行动计划(2009BAG13A05)的资助。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-16
  1.1 研究背景和意义  11-12
    1.1.1 交通安全与驾驶行为  11
    1.1.2 驾驶行为数据库研究的必要性  11-12
    1.1.3 研究的目的和意义  12
  1.2 国内外研究现状  12-15
    1.2.1 国外研究现状  12-14
    1.2.2 国内研究现状  14-15
  1.3 本文的研究内容  15-16
第二章驾驶行为数据库的需求分析  16-32
  2.1 驾驶行为数据库的构建思路  16-17
    2.1.1 驾驶行为  16-17
    2.1.2 数据库的构建思路  17
  2.2 驾驶行为特征研究的层次  17-21
    2.2.1 驾驶人基本特性  18-19
    2.2.2 驾驶人行驶状态  19-20
    2.2.3 道路交通环境  20
    2.2.4 交通行为模式  20-21
  2.3 驾驶行为特征指标及其采集  21-28
    2.3.1 驾驶人眼睛运动指标  21-23
    2.3.2 驾驶人生理指标  23-24
    2.3.3 驾驶人操控行为指标  24-25
    2.3.4 车辆运动状态指标  25-26
    2.3.5 道路几何参数  26
    2.3.6 交通场景信息  26-27
    2.3.7 驾驶行为特征采集平台  27-28
  2.4 驾驶行为数据库的应用研究目标  28-32
    2.4.1 跟车行为分析  29
    2.4.2 车道变换及超车行为分析  29-30
    2.4.3 视觉特性研究  30
    2.4.4 注意力分散特性研究  30-31
    2.4.5 工作负荷特性研究  31-32
第三章驾驶行为数据库的开发  32-43
  3.1 数据库的开发步骤  32-34
    3.1.1 数据库系统的概念  32-33
    3.1.2 数据库的开发步骤  33-34
  3.2 入库数据源分析  34-37
  3.3 数据库设计  37-43
    3.3.1 数据库管理平台的选择  37-38
    3.3.2 数据库的结构设计  38-42
    3.3.3 数据库中表的设计  42-43
第四章应用系统的设计  43-56
  4.1 开发软件的选择  43
  4.2 应用系统功能  43-46
    4.2.1 系统功能需求  43-45
    4.2.2 系统功能结构  45-46
  4.3 各功能模块的开发  46-56
    4.3.1 登录窗口与主窗口设计  46-48
    4.3.2 数据管理模块设计  48-50
    4.3.3 数据查询模块设计  50-53
    4.3.4 数据分析模块设计  53-54
    4.3.5 用户管理模块设计  54-56
第五章基于驾驶行为数据库的车道保持行为研究  56-78
  5.1 车道保持数据的调用  56-57
  5.2 车道保持数据的时域特征  57-58
  5.3 车道保持数据的分布特征  58-60
  5.4 不同因素对车道保持行为的影响  60-78
    5.4.1 评价指标的确定  60-62
    5.4.2 驾驶人个体差异的数据对比  62-67
    5.4.3 车速对车道保持行为的影响  67-71
    5.4.4 车道宽度对车道保持行为的影响  71-74
    5.4.5 道路线形对车道保持行为的影响  74-78
结论  78-80
参考文献  80-86
附录1 驾驶行为数据库数据信息表  86-88
附录2 驾驶行为数据库系统界面图  88-91
攻读学位期间取得的研究成果  91-92
致谢  92

驾驶行为数据库系统开发及其应用研究

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