基于视觉的驾驶行为建模

【摘要】随着汽车保有量的急剧增加,交通安全问题日益突显。驾驶行为建模是自主驾驶和车辆安全辅助驾驶的关键技术之一,对减少交通事故、提高交通安全具有重大的理论意义和应用价值,本文围绕基于视觉的驾驶行为建模的关键技术进行了深入研究。论文的主要工作和创新点如下：(1)提出了一种基于序列图像的交通场景三维重建方法。采用EM算法进行静态点集和基础矩阵估计,E步利用极线约束和基础矩阵检测交通场景中的静态特征点,M步根据静态点采用8点法估计基础矩阵；利用奇异值分解和绝对二次曲线约束估计投影矩阵；提出了基于PCA的交通运动场景点的重建方法,使用PCA确定轨迹基元,将运动场景点的轨迹看作是轨迹基元的线性组合,利用最小二乘法求得场景点的三维轨迹,实现交通运动场景点的重建。该方法省去了摄影重建的过程,大大减少了计算复杂度。实验结果表明了该方法的有效性。(2)提出了基于协方差描述子的交通场景理解方法。为了克服基于单一特征的交通场景分割与识别的不足,采用交通场景的运动结构特征、纹理和颜色特征,并利用协方差描述子进行多特征融合,以消除特征冗余以及不同特征数值悬殊对图像分割的影响；使用多类LogitBoost分类器进行交通场景分割与识别。实验结果表明该方法有效地提高了交通场景分割与识别的效果。(3)将视觉注意机制引入交通险情的检测,提出了基于视觉注意力模型的交通险情的检测方法。为了提高检测速度,采用半球形稀疏采样法减少了计算量；使用贝叶斯概率模型和高斯核函数对交通视频进行非参数显著性度量,分析视频显著性,采用多尺度显著图计算方法以提高检测精度。实验结果表明该方法能有效检测交通险情。(4)提出了基于贝叶斯模型的驾驶行为建模方法,以贝叶斯概率模型作为驾驶模型,根据交通场景和车辆自身的速度、位置信息,预测正常情况下的驾驶行为；利用稀疏贝叶斯学习方法对模型参数进行估计。该模型实现了直行、变道、加速、减速等多种驾驶行为的预测。实验结果证明本文方法有较好的预测性能。(5)提出了基于模糊规则的险情驾驶行为建模方法。根据驾驶人的经验,建立了7种情况险情驾驶行为模糊规则集,结合高斯函数和Sigmoid函数给出了混合型隶属函数,并利用C均值聚类法和梯度下降法对模糊规则模型参数进行估计。实验结果证明该方法能很好的描述人的驾驶行为,可用于各种险情的驾驶行为决策。
【作者】谭论正；
【导师】夏利民；
【作者基本信息】中南大学，交通运输工程，2014，博士
【关键词】交通场景三维重建；交通场景理解；交通险情的检测；驾驶行为建模；概率驾驶模型；模糊驾驶模型；

【参考文献】
[1]郭祖光.中国银行宁夏分行个人理财业务面临的挑战及对策研究[D].宁夏大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[2]陈志军,严海宇,蓝国钧,刘化章.助催化剂对Fe_(1-x)O基氨合成催化剂性能的影响[J].工业催化,2013,05:41-45.
[3]戴洪峰.向量空间理论的历史研究[D].山东大学,应用数学,2013,硕士.
[4]韩东军,冯晓明,冯帅男,刘昌宏,关亚龙,宋肇群.数控行星铣圆锥螺纹软件的开发[J].一重技术.2002(Z1)
[5]孙明轩.纳米TiO_2光阳极材料的改性及其光电化学和光催化性能研究[D].复旦大学,物理电子学,2013,博士.
[6]吕二福良.不同碱化度土壤在煤烟脱硫废渣改良过程中的物理化学变化及改良效果的研究[D].内蒙古农业大学,土壤学,2004,硕士.
[7]李杜娟,吴成茂.改进相空间混沌及其在扩频通信中的应用[J].计算机工程与设计,2014,01:67-73+260.
[8]徐璐.我国著作权平行进口中“发行权用尽原则”的适用[D].西北大学,民商法学,2014,硕士.
[9]鲁伟,李春文,徐长波.并联混合有源电力滤波器自适应L_2增益鲁棒控制[J].控制与决策,2014,05:889-894.
[10]黄海.汽车制造企业整车物流优化研究[D].上海交通大学,物流工程,2013,硕士.
[11]梁宏伟,吴胜和,穆龙新,岳大力,印森林,喻宸.应用相控正演模拟方法精细描述河流相储层——秦皇岛32-6油田北区实例[J].石油地球物理勘探,2013,06:978-984+1015-1016+852-853.
[12]倪志伟,蔡庆生,史东辉.神经网络专家系统及其数据挖掘技术的探讨[J].系统工程学报,2001,01:61-65.
[13]李小庆.基于现代教学质量观的高校教师教学质量评价研究[D].中国地质大学（北京）,高等教育学,2013,硕士.
[14]邓海波.尿动力学检查在经尿道前列腺切除术（TURP）中应用的再评估[D].苏州大学,泌尿外科学,2014,硕士.
[15]韩红粉.人民币汇率变动对我国对外直接投资的影响研究[D].中国矿业大学,金融工程与风险管理,2014,硕士.
[16]刘国华.基于小波域的数字水印算法研究[D].华东师范大学,通信与信息系统,2004,硕士.
[17]臧子乔.面向对外汉语教学的可作状语形容词语义指向研究[D].沈阳师范大学,语言学及应用语言学,2014,硕士.
[18]周舟.钛酸钡基陶瓷的制备及掺杂改性研究[D].广东工业大学,化学工程,2014,硕士.
[19]何富安,张黎明.综述原位聚合法制备高性能聚乙烯基复合材料[J].石油学报(石油加工),2015,02:369-389.
[20]陈莲莲,林菁菁,芦伟,贾玉萍,郭丽伟,陈小龙.站立石墨烯阵列的可控制备[A].中国物理学会X-射线衍射专业委员会、中国晶体学会粉末衍射专业委员会、国家自然科学基金委员会工程与材料科学部、北京市硅酸盐学会、中国科学院物理研究所、InternationalCentreforDiffractionData,USA.第十一届全国X射线衍射学术大会暨国际衍射数据中心（ICDD）研讨会论文摘要集[C].中国物理学会X-射线衍射专业委员会、中国晶体学会粉末衍射专业委员会、国家自然科学基金委员会工程与材料科学部、北京市硅酸盐学会、中国科学院物理研究所、InternationalCentreforDiffractionData,USA:,2012:1.
[21]张玉霞.基于MFC框架和模块化技术的大幅面扫描仪驱动程序设计与实现[D].西安电子科技大学,计算机系统结构,2012,硕士.
[22]张涛.华能甘肃公司内部控制审计改进研究[D].兰州大学,工商管理,2012,硕士.
[23]汤寅昊.中国钢铁行业税收负担实证分析[D].首都经济贸易大学,税务（专业学位）,2013,硕士.
[24]葛腾.PHC静压管桩土塞效应的研究[D].沈阳建筑大学,岩土工程,2013,硕士.
[25]王逸飞.潮汐能直接驱动的反渗透海水淡化系统性能研究[D].广东海洋大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[26]张鑫.基于VRLA蓄电池储能的小型独立光伏发电系统的研究与设计[D].宁夏大学,电子与通信工程（专业学位）,2014,硕士.
[27]张曙.中国汽车消费信贷的影响因素研究[D].浙江大学,项目管理（专业学位）,2013,硕士.
[28]刘骏,杨清培,宋庆妮,余定坤,杨光耀,祁红艳,施建敏.毛竹种群向常绿阔叶林扩张的细根策略[J].植物生态学报,2013,03:230-238.
[29]刘晶晶.BiFeO_3-基薄膜的低温制备及漏电抑制[D].济南大学,材料科学与工程,2012,硕士.
[30]麻亮,纪军红,强文义,傅佩琛.基于力矩传感器的双足机器人在线模糊步态调整器设计[J].控制与决策,2000,06:734-736+743.
[31]丁飞.互联网社区信息交互和传播模式的研究[D].北京交通大学,2010.
[32]史蓉.高中化学有效教学的策略研究[D].杭州师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[33]李宜通.祛瘀化痰法治疗阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的初步疗效评价[D].北京中医药大学,中医内科学,2013,硕士.
[34]唐田恬.阮元《周礼注疏校勘记》探析[D].北京大学,中国古典文献学,2013,硕士.
[35]吴臻,魏刚.一类国际证券投资组合和消费选择的最优控制问题(英文)[J].自动化学报,2003,05:673-680.
[36]常艳丽.汉英称谓语差异的文化图式分析[D].河北科技大学,外国语言文学,2014,硕士.
[37]郑申茂.基于JavaEE和Android的农业信息服务平台设计与开发[D].华中师范大学,农业推广（专业学位）,2014,硕士.
[38]刘菲.人体胎盘民法保护问题研究[D].吉林大学,法律,2014,硕士.
[39]黄建初.公轨两用斜拉桥耳板式索梁锚固结构静力性能研究[D].长安大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[40]余孝鹏.马克思主义与西方“普世价值”的关系探析[D].内蒙古大学,马克思主义理论,2013,硕士.
[41]秘桐.时间序列模型在建筑物沉降数据分析中的应用研究[D].北京建筑大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[42]梁明飞.无线多媒体传感器网络时间同步算法的研究[D].西安电子科技大学,电路与系统,2013,硕士.
[43]朱天胜.术前磁共振影像学特征初步评估面肌痉挛显微微血管减压术的难易度[D].南京医科大学,神经外科学,2013,硕士.
[44]思雨.天津滨海新区旅游发展现状与对策研究[D].天津理工大学,社会学,2013,硕士.
[45]李芹.新课改背景下初中生自我管理问题探讨[D].华中师范大学,教育管理,2012,硕士.
[46]李增新.多孔翅片散热器铲削成形与传热性能研究[D].广东工业大学,机械工程（专业学位）,2013,硕士.
[47]胡孝根.问向灵魂的深处—古希腊悲剧的命运观念及其演变的美学思考[D].安徽大学,美学,2004,硕士.
[48]史博.南京政府行宪后第一届监察委员选举述论[D].吉林大学,中国近现代史,2014,硕士.
[49]李秀瑜.奈达功能对等理论在影视翻译中的运用[D].吉林大学,翻译,2014,硕士.
[50]孔寰宇.儒道文化中心理卫生思想初探[D].黑龙江中医药大学,中医医史文献,2014,硕士.