一种驾驶员即时操控能力评价方法技术

本发明专利技术公开了一种驾驶员即时操控能力评价方法,涉及驾驶能力评价技术领域，包括以下步骤：步骤S1：获取复杂交通环境信息，并根据获取的信息构建虚拟环境场景；步骤S2：将所述复杂交通环境下的驾驶人因分析划分为眼动分析和操控行为分析，并根据交通事件的发生信息或者驾驶人因的类型信息，对采集数据进行研究划分；步骤S3：并对所述驾驶眼动和操控行为信息进行分析，获得驾驶人因错误，比较统计不同驾驶员间引起错误原因的区别；步骤S4：依据统计结果分析新老驾驶员在不同场景下如何有效的结合眼动和操控，并且量化油门、刹车、转向的准确信息，本发明专利技术可分析新手与资深驾驶员之间的差异，并提供有价值的参考信息，方便对驾驶能力进行精确的评价。力进行精确的评价。力进行精确的评价。

【技术实现步骤摘要】
一种驾驶员即时操控能力评价方法


[0001]本专利技术涉及驾驶能力评价
，具体涉及一种驾驶员即时操控能力评价方法。

技术介绍

[0002]最近几年是大城市机动车增长速度最快的年份，汽车增长速度过快、人均道路面积处于低水平状态就会带来交通事故增多的严重问题。
[0003]我国始终坚持以人为本，要求驾驶员在出行时无论是在行为、还是在心理上都需要礼让行人，同时在面对其他车辆的过激行为时需要驾驶员做到尽量求和、以安全为主，而我国作为世界上人口最多的国家，人均道路面积的低下导致交通情况经常很恶劣，难以避免的会出现许多行人或车辆无论是因为时间紧迫还是其他原因导致的不守交通规则的情况，其他行人或车辆不守交通规则的情况会给交通带来极大的麻烦，因为即使驾驶员自己遵守了交通规则，也往往很难保证不出意外，由此会造成大量的交通事故，交通事故的发生又会降低交通流畅程度，致使交通拥堵进一步严重；除此之外，交通场景的复杂程度越高，发生交通事故的几率越大，复杂场景下的驾驶在交通事故中占据主要部分。
[0004]在道路交通事故的致因中有90％与人的因素(Human Factors)有关，而其中人的因素中毫无疑问感知因素处于主导地位，驾驶是一项高度视觉化的任务，驾驶员在行车中约有80
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90％以上的感知信息是依靠视觉来获得的。人们普遍认为，很大一部分道路交通事故是由于视觉注意不足造成的。为了保证尽可能安全的驾驶，驾驶员会进行高频率的视觉搜索(visual search)。但是，不同的驾驶员获取视觉信息的一般策略不同，这是由Zell的工作提出的。RR Mourant,TH Rockwell等的另一项研究表明新手驾驶员的搜索和扫描模式(scan patten)不同于有经验的驾驶员。他们提出有经验驾驶员的视觉模式有三个特征:1)水平方向的大范围扫描；2)远前方的注视；3)多镜注视，表明他们在积极地寻找大量的信息。在高速公路驾驶中，新手驾驶员对车道标志的采样频率很高，而经验丰富的驾驶员则看得很远。也就是说有经验的驾驶员显然使用外围视觉来监测车道位置，而新手驾驶员则使用中央凹视觉(foveal vision)。不仅如此，认知负荷(cognitive load)同样会影响驾驶员的驾驶表现，尤其是对安全关键事件的检测能力；Ye X等证实在自然驾驶环境下，拥挤会影响认知和目标导向的行为。当驾驶员在驾驶过程中执行需要认知能力的任务时，他们看镜子和速度表的次数减少，并且他们对道路的目光分布变得更加集中。新手驾驶员需要在驾驶过程中学习识别物体和周边视觉的关系，所以处理相同的知觉信息(尤其是在不熟悉的场景下)，新手驾驶员往往需要花费更多的时间，很明显，这些时间很大程度上取决于主体正在执行的任务。注视时间可以很好地衡量被注视区域的信息内容以及观看者在处理来自该区域的信息时所使用的策略。在驾驶中，环境视觉支持车道保持，焦点视觉对于事件检测至关重要,即使是使用不同资源的任务，如手机通话(听觉和语言)和驾驶(视觉、运动和空间)，也会争夺中央处理资源。在另一项研究中，老年人的认知负荷倾向于削弱知识驱动的注意力定向，而年轻司机则不会。
[0005]因此，不同驾驶员的表现差异是多方面的。对驾驶至关重要的刺激必须受到重视。那么在复杂的交通环境下，由于视觉刺激的混乱和情况的紧急，供给驾驶员从观察到刺激到做出反应去应对的这段反应时间会比正常交通环境下短，致使有无观察到至关重要的刺激并对此做出反应的区别和影响会进一步扩大。所以对复杂交通情况下的驾驶人因进行研究，极具重要的科学意义与现实价值。
[0006]虽然现在的驾照考取变得越来越实用且难度日益增大，但是在学习驾驶的过程中缺乏注意力分配的指导以及应对紧急情况的练习和依旧是个难以解决的问题；不仅如此，因为新手驾驶员驾驶前期缺乏应对能力会导致事故率过高，驾驶员在实际出行时增强应对这种特殊情况的能力所需要的代价非常高。而且由于我国道路环境的复杂性和人口密度的原因，驾驶员在正式行驶时又极其容易遇到复杂的交通环境。综上所述，进行复杂交通环境下的驾驶人因分析，具有不容忽视的应用前景。
[0007]因此，急需对一种驾驶员即时操控能力评价方法解决上述问题。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术提供一种驾驶员即时操控能力评价方法，以解决上述技术问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0010]一种驾驶员即时操控能力评价方法，包括以下步骤：
[0011]步骤S1：获取复杂交通环境信息，并根据获取的信息构建虚拟环境场景；
[0012]步骤S2：将所述复杂交通环境下的驾驶人因分析划分为眼动分析和操控行为分析，并根据交通事件的发生信息或者驾驶人因的类型信息，对采集数据进行研究划分；
[0013]步骤S3：采集复杂交通环境下的不同驾驶员产生的驾驶眼动和操控行为信息，并对所述驾驶眼动和操控行为信息进行分析，通过眼动的分析、操控行为的分和眼动到操控行为的联合分析，获得驾驶人因错误，比较统计不同驾驶员间引起错误原因的区别；
[0014]步骤S4：依据统计结果分析新老驾驶员在不同场景下如何有效的结合眼动和操控，并且量化油门、刹车、转向的准确信息。
[0015]进一步地，所述复杂交通环境信息包括：
[0016]高速道路下的：闸道、标准道路；
[0017]乡村道路下的：直道、弯道、路口；
[0018]城市道路下的：直道、弯道、路口、环岛。
[0019]进一步地，所述眼动分析包括眼睛注视点、对视觉刺激的持续注视时间、眼跳的幅度、眼跳的频率和眼跳的角度，所述眼跳为不同注视点间的扫视路径。
[0020]进一步地，所述操控行为分析包括油门、刹车和转向的信息。
[0021]进一步地，采集复杂交通环境下的不同驾驶员产生的驾驶眼动和操控行为信息时，使用驾驶模拟器获取受试者在虚拟环境中的驾驶信息，并使用眼动仪来记录受试者的注意力信息。
[0022]进一步地,在采集眼动数据和操控行为数据时，进行计时，然后根据模拟驾驶时的帧数和眼动记录的采样率来进行对应，完成眼动数据和操控行为数据的通信匹配。
[0023]进一步地，所述对所述驾驶眼动和操控行为信息进行分析时，以事件、行为发生为导向，截取对应的时间序列片段，分析不同驾驶员在进行某种行为前/时/后的异同，对各个
受试个体进行单独的眼动和操控联合分析，然后再进行整合，完成综合性的分析。
[0024]进一步地，所述构建虚拟环境场景是采用在虚幻引擎上的开源驾驶仿真平台carla上进行二次开发的方式，完成交通环境的具体实验需求搭建。
[0025]进一步地，在采集复杂交通环境下的不同驾驶员产生的驾驶眼动和操控行为信息前，先完成眼动校准。
[0026]从上述的技术方案可以看出，本专利技术的优点是：
[0027]1、可分析新手与资深驾驶员之间的差异，并提供有价值的参考信息，方便对驾驶能力进行精确的评价。
[0028]2、可避免因现实场景中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驾驶员即时操控能力评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：获取复杂交通环境信息，并根据获取的信息构建虚拟环境场景；步骤S2：将所述复杂交通环境下的驾驶人因分析划分为眼动分析和操控行为分析，并根据交通事件的发生信息或者驾驶人因的类型信息，对采集数据进行研究划分；步骤S3：采集复杂交通环境下的不同驾驶员产生的驾驶眼动和操控行为信息，并对所述驾驶眼动和操控行为信息进行分析，通过眼动的分析、操控行为的分和眼动到操控行为的联合分析，获得驾驶人因错误，比较统计不同驾驶员间引起错误原因的区别；步骤S4：依据统计结果分析新老驾驶员在不同场景下如何有效的结合眼动和操控，并且量化油门、刹车、转向的准确信息。2.根据权利要求1所述的驾驶员即时操控能力评价方法，其特征在于，所述复杂交通环境信息包括：高速道路下的：闸道、标准道路；乡村道路下的：直道、弯道、路口；城市道路下的：直道、弯道、路口、环岛。3.根据权利要求1所述的驾驶员即时操控能力评价方法，其特征在于，所述眼动分析包括眼睛注视点、对视觉刺激的持续注视时间、眼跳的幅度、眼跳的频率和眼跳的角度，所述眼跳为不同注视点间的扫视路径。4.根据权利要求1所述的驾驶员即时操控能力评价方法，其特征于，所述操控行为分...

【专利技术属性】
技术研发人员：许佳炜，张笑钦，
申请(专利权)人：温州大学大数据与信息技术研究院，
类型：发明
国别省市：