驾驶员喜好的LKA介入时机特性与其自然驾驶特性差异的研究

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2021.06.007

摘要/Abstract

摘要：

已有的研究表明，要使LKA系统能自适应于不同驾驶员的前提是，驾驶员喜好的LKA介入时机特性与其自身的自然驾驶特性相符合，但现实情况如何目前尚无定论。为此，本文中通过主客观评价试验获取驾驶员喜好的LKA介入时机客观指标；并采集驾驶员的自然驾驶数据，提取驾驶员转向回正点，对转向回正点进行特性量化并提取相应的指标。通过对比驾驶员喜好的LKA介入时机特性指标及其自然驾驶时的转向回正点指标发现，12.5%的驾驶员喜好的LKA介入时机特性与其自然驾驶特性存在显著差异。

关键词: 车道保持辅助系统, 主客观评价, 自然驾驶

Abstract:

Some researches reveal that the prerequisite for LKA system can be adapted to different drivers is the consistency of driver’s favorable LKA intervention timing characteristic with his own naturalistic driving characteristic， but the real?world situation about this is still unknown at present. In view of this， a subjective / objective evaluation test is conducted in this paper to obtain the objective indicators of driver’s favorable LKA intervention timing， and the naturalistic driving data of drivers are collected and the steering return points of drivers are chosen. Then the characteristics of steering return points are quantified with the corresponding indicators extracted. Finally， the indicators of driver’s favorable LKA intervention timing characteristic and his steering return point indicators during naturalistic driving are compared and the results show that for 12.5% of drivers， the favorable LKA intervention timing characteristic is significantly different from his naturalistic driving characteristic.

Key words: lane keeping assistance system, subjective and objective evaluation, naturalistic driving

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图/表 16

表 1

LKA介入时机特性指标分布"

特性序号	$D L C t h$ /m	$v y - l a n e$ /（m·s^-1）
1	0	0.15
2	0	0.25
3	0.1	0.05
4	0.1	0.40
5	0.2	0.30
6	0.3	0.20
7	0.4	0.10
8	0.4	0.45
9	0.5	0.35
10	0.6	0.25
11	0.7	0.15
12	0.7	0.50
13	0.8	0.40
14	0.9	0.30

表 1

表 2

LKA介入时机的主观评价问卷"

$Q 1$ ：介入时机是否合适？
不可接受（过晚）			可接受			不可接受（过早）
极其晚	非常晚	比较晚	稍晚	合适	稍早	比较早	非常早	极其早
-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4

表 2

图 1

图 2

图 3

表 3

主客观评价模型方程"

驾驶员序号	回归方程	判定系数 $R ˉ 2$
1	$Q 1 = 5.33 (D L C t h - 0.64 × v y - l a n e - 0.32)$	0.98
2	$Q 1 = 5.01 (D L C t h - 0.38 × v y - l a n e - 0.64)$	0.96
3	$Q 1 = 4.01 ? (D L C t h - 0.80 × v y - l a n e - 0.36)$	0.97
4	$Q 1 = 5.23 (D L C t h - 0.99 × v y - l a n e - 0.33)$	0.88
5	$Q 1 = 5.26 (D L C t h - 0.41 × v y - l a n e - 0.73)$	0.96
6	$Q 1 = 2.43 (D L C t h - 0.65 × v y - l a n e - 0.66)$	0.82
7	$Q 1 = 8.70 (D L C t h - 0.59 × v y - l a n e - 0.41)$	0.90
8	$Q 1 = 5.00 (D L C t h - 0.01 × v y - l a n e - 0.61)$	0.67
9	$Q 1 = 2.66 (D L C t h - 0.60 × v y - l a n e - 0.26)$	0.74
10	$Q 1 = 3.36 (D L C t h - 0.46 × v y - l a n e - 0.74)$	0.85
11	$Q 1 = 4.21 (D L C t h - 0.80 × v y - l a n e - 0.59)$	0.87
12	$Q 1 = 1.88 (D L C t h - 0.49 × v y - l a n e - 0.49)$	0.84
13	$Q 1 = 5.24 (D L C t h - 0.60 × v y - l a n e - 0.44)$	0.88
14	$Q 1 = 2.74 (D L C t h - 0.50 × v y - l a n e - 0.78)$	0.78
15	$Q 1 = 2.81 (D L C t h - 0.25 × v y - l a n e - 0.54)$	0.81
16	$Q 1 = 3.06 (D L C t h - 0.10 × v y - l a n e - 0.44)$	0.65
17	$Q 1 = 6.13 (D L C t h - 0.37 × v y - l a n e - 0.15)$	0.79
18	$Q 1 = 2.54 (D L C t h - 0.76 × v y - l a n e - 0.51)$	0.68
19	$Q 1 = 3.69 (D L C t h - 0.21 × v y - l a n e - 0.66)$	0.81
20	$Q 1 = 5.23 (D L C t h - 0.55 × v y - l a n e - 0.54)$	0.88
21	$Q 1 = 3.69 (D L C t h - 0.28 × v y - l a n e - 0.38)$	0.88
22	$Q 1 = 5.47 (D L C t h - 0.30 × v y - l a n e - 0.41)$	0.96
23	$Q 1 = 4.72 (D L C t h - 0.03 × v y - l a n e - 0.34)$	0.88
24	$Q 1 = 2.74 (D L C t h - 0.80 × v y - l a n e - 0.65)$	0.73

表 3

图 4

图 5

表 4

驾驶员喜好的LKA介入时机客观指标"

驾驶员序号	$c ˉ 0$ /m	$c ˉ 1$ /s
1	0.32	0.64
2	0.64	0.38
3	0.36	0.80
4	0.33	0.99
5	0.73	0.41
6	0.66	0.65
7	0.41	0.59
8	0.61	0.00
9	0.26	0.60
10	0.74	0.46
11	0.59	0.80
12	0.49	0.49
13	0.44	0.60
14	0.78	0.50
15	0.54	0.25
16	0.44	0.10
17	0.15	0.37
18	0.51	0.76
19	0.66	0.21
20	0.54	0.55
21	0.38	0.28
22	0.41	0.30
23	0.34	0.03
24	0.65	0.80

表 4

图 6

图 7

图 8

表 5

转向回正点指标"

驾驶员序号	上包络线指标		整体包络线指标		下包络线指标
驾驶员序号	$k 0 - u p$ /m	$k 1 - u p$ /s	$k 0 - m i d$ /m	$k 1 - m i d$ /s	$k 0 - l o w$ /m	$k 1 - l o w$ /s
1	0.71	1.24	0.63	0.52	0.43	0.54
2	0.72	1.84	0.65	1.02	0.35	1.72
3	0.90	1.56	0.82	0.89	0.57	1.38
4	0.80	1.04	0.71	0.74	0.54	0.80
5	0.76	0.63	0.72	0.24	0.62	0.41
6	0.67	1.00	0.59	0.44	0.30	0.41
7	0.60	1.12	0.41	0.86	0.13	0.91
8	0.63	1.94	0.49	1.74	0.16	1.94
9	0.69	1.05	0.53	0.78	0.13	0.92
10	0.73	0.84	0.50	0.84	0.06	1.17
11	0.51	1.59	0.43	0.49	0.14	1.38
12	0.63	1.30	0.60	0.29	0.07	1.26
13	0.56	2.01	0.41	1.34	-0.06	1.91
14	0.87	0.99	0.80	0.58	0.58	0.93
15	0.89	0.61	0.84	0.32	0.65	0.44
16	0.61	1.11	0.48	0.65	0.07	0.93
17	0.91	0.22	0.77	0.17	0.60	0.05
18	0.72	1.06	0.67	0.39	0.41	1.20
19	0.51	1.50	0.41	1.16	0.19	0.64
20	0.66	1.24	0.49	0.68	0.03	0.78
21	0.61	1.08	0.52	0.62	0.26	0.94
22	0.93	0.75	0.83	0.48	0.64	0.51
23	0.54	1.47	0.46	0.64	0.11	1.22
24	0.40	1.72	0.27	0.91	-0.14	1.21

表 5

图 9

图 10

表 6

3种转向回正点指标导致评价下降 (程度落在不同区间的个数统计)"

驾驶员序号	$Δ Q 1 ∈ 0,0.5$	$Δ Q 1 ∈ 0.5,2$	$Δ Q 1 ∈ 2, + ∞$
1	0	2	1
2	0	2	1
3	0	0	3
4	0	2	1
5	1	2	0
6	2	1	0
7	0	1	2
8	0	0	3
9	1	2	0
10	0	2	1
11	0	3	0
12	1	2	0
13	0	1	2
14	1	2	0
15	0	3	0
16	0	2	1
17	0	0	3
18	2	1	0
19	0	3	0
20	1	0	2
21	0	2	1
22	0	1	2
23	0	2	1
24	0	2	1

表 6

参考文献 19

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