本申请涉及驾驶安全,尤其涉及一种基于图谱分析的老年驾驶人驾驶能力评估方法。
背景技术:
1、随着老年人口的增加,老年人的交通安全成为社会关注的焦点之一。
2、研究表明,老年人由于视觉和反应能力的减退,更可能在驾驶中出现高风险行为。老年驾驶人在注意力转移、视觉注意、视觉容量等方面的下降,增加了驾驶中的错误率和碰撞冲突。此外,老年人理解和反应交通标志的速度较慢,对冲突的认知也较弱,老年驾驶人带来的交通事故逐年增加。
3、针对老年人的驾驶能力评估,仅有对驾驶人驾驶行为的整体可靠度进行计算评估的现有技术,但未针对目标人群的驾驶能力进行详细评估,无法对特定的老年驾驶人的驾驶能力作出有效评估。
技术实现思路
1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本申请提供一种基于图谱分析的老年驾驶人驾驶能力评估方法,对老年驾驶人的行为特征进行分析,评估老年人是否具备保持安全驾驶的能力。
2、本申请第一方面提供一种基于图谱分析的老年驾驶人驾驶能力评估方法,包括:
3、首先,获取五类冲突情境下老年驾驶人的各个行为类别的原始数据,平滑处理原始数据得到指标数据,冲突情境包括右转冲突、左转冲突和三类直行冲突;
4、其中,行为类别包括驾驶人的眼动行为、心理生理行为、驾驶操作行为和车辆运行行为;
5、其中,平滑处理原始数据得到指标数据,降噪平滑处理公式如式1所示,
6、
7、式中,xi-1,xi,xi+1表示第i-1,i,i+1三个相邻实验采集的行为指标数据;代表第i个降噪后的行为数据值。
8、其次,基于指标数据确定驾驶行为的动态阈值,根据动态阈值和指标数据之间的大小关系,确定冲突情境下的行为节点;
9、其中,基于指标数据确定驾驶行为的动态阈值,包括:
10、基于指标数据确定驾驶行为的动态阈值tu和td,如公式2至4所示:
11、t10=10%*xmax (2)
12、tu=m+max(std,t10) (3)
13、td=m-max(std,t10) (4)
14、式中,m为行为类别下的指标数据的均值;std为行为类别下的指标数据的标准差。
15、其中,根据动态阈值和指标数据之间的大小关系,确定冲突情境下的行为节点,包括:
16、指标数据与动态阈值tu和td比较;
17、将指标数据大于其对应的动态阈值tu或小于其对应的动态阈值td的点构建为相应的行为节点。
18、再次,基于行为节点建立驾驶行为轨迹图谱,计算行为轨迹图谱与预设行为轨迹图谱轨迹间的相似性判别指标,预设行为轨迹图谱为中青年驾驶人行为轨迹图谱,相似性判别指标为行为轨迹图谱与预设行为轨迹图谱两个轨迹间的距离;
19、其中,基于行为节点建立驾驶行为轨迹图谱包括:
20、建立直角坐标系,直角坐标系的x轴为时间;y轴为驾驶人的指标数据,指标数据包括横向加速度(sa)、速度(v)、方向盘转角(w)、制动踏板开度(b)、皮电增长率(dr)、心率增长率(hr)、扫视速度(sv)、扫视幅度(sd)、注视持续时间(f);
21、在直角坐标系中标记出行为节点,注明行为节点的编码和数据。
22、其中,计算行为轨迹图谱与预设行为轨迹图谱轨迹间的相似性判别指标,包括:
23、基于行为轨迹图谱与预设行为轨迹图谱定量分析老年驾驶人行为轨迹与中青年驾驶人行为轨迹之间的相似性;
24、通过最长公共子序列距离算法对相似性进行定量分析,轨迹之间的轨迹相似度通过对最长子序列的长度度量表征;
25、将轨迹相似度转换为距离形式,将轨迹间的距离作为相似性判别指标。
26、其中,利用最长公共子序列距离算法,对老年驾驶人行为轨迹与预设中青年驾驶人行为轨迹的相似性进行定量分析,计算公式如式(5)所示:
27、
28、式中,lcss(r,s)为行为轨迹r与s间的lcss长度;m,n为行为轨迹r与s的节点个数;rest(r)和rest(s)分别为轨迹r与s去掉第一个节点后的轨迹序列;δ为x轴相似性阈值(节点发生时刻相似性阈值);ε为y轴相似性阈值(节点各类行为值的大小相似性阈值)。
29、其中,将轨迹相似度lcss变换为距离的形式,变换公式如公式6所示:
30、
31、其中,dlcss(r,s)为行为轨迹r与s之间相似性距离;
32、min(m,n)为行为轨迹r与s之中节点最小个数。
33、最后,基于相似性判别指标对老年驾驶人的驾驶能力进行评估,包括:确定相似性判别指标与预设级别判定区间的数值关系;
34、当相似性判别指标小于级别判定区间,输出一级能力评价结果;
35、当相似性判别指标处于级别判定区间,输出二级能力评价结果;
36、当相似性判别指标大于级别判定区间,输出三级能力评价结果;
37、一级能力评价结果表征为具备较好驾驶能力,二级能力评价结果表征为具备一定驾驶能力,三级能力评价结果表征为具备较差驾驶能力。
38、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:
39、本申请提供一种基于图谱分析的老年驾驶人驾驶能力评估方法,研究老年人在冲突情境下的感知能力和各类驾驶特性的变化,采集老年人在不同冲突情景下的行为数据构建驾驶行为图谱,将老年人在不同冲突条件下的驾驶特征可视化的同时将老年人的行为轨迹与中青年驾驶人的差异性进行定量分析,评估老年人是否具备保持安全驾驶的能力,本发明对于分析老年驾驶人的驾驶行为和行为特征具有参考意义,对优化老年驾驶安全具有直接的现实意义,可以更有效地分析和管理老年人的驾驶行为,从而提高交通安全。
40、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
1.一种基于图谱分析的老年驾驶人驾驶能力评估方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的老年驾驶人驾驶能力评估方法,其特征在于,所述基于所述相似性判别指标对老年驾驶人的驾驶能力进行评估包括:
3.根据权利要求1所述的老年驾驶人驾驶能力评估方法,其特征在于,所述行为类别包括驾驶人的眼动行为、心理生理行为、驾驶操作行为和车辆运行行为。
4.根据权利要求1所述的老年驾驶人驾驶能力评估方法,其特征在于,所述平滑处理所述原始数据得到指标数据,降噪平滑处理公式如式1所示,
5.根据权利要求1所述的老年驾驶人驾驶能力评估方法,其特征在于,所述基于所述指标数据确定所述驾驶行为的动态阈值,包括:
6.根据权利要求5所述的老年驾驶人驾驶能力评估方法,其特征在于,所述根据所述动态阈值和所述指标数据之间的大小关系,确定所述冲突情境下的行为节点,包括:
7.根据权利要求1所述的老年驾驶人驾驶能力评估方法,其特征在于,所述基于所述行为节点建立驾驶行为轨迹图谱包括:
8.根据权利要求1所述的老年驾驶人驾驶能力评估方法,其特征在于,所述计算所述行为轨迹图谱与预设行为轨迹图谱轨迹间的相似性判别指标,包括:
9.根据权利要求8所述的老年驾驶人驾驶能力评估方法,其特征在于,利用最长公共子序列距离算法,对老年驾驶人行为轨迹与预设中青年驾驶人行为轨迹的相似性进行定量分析,计算公式如式(5)所示:
10.根据权利要求9所述的老年驾驶人驾驶能力评估方法,其特征在于,将所述轨迹相似度lcss变换为距离的形式,变换公式如公式6所示:
