本部分将通过建立基于置信规则库推理方法的驾驶人愤怒状态识别模型,来描述驾驶人的个体与环境特征、生理特征、驾驶操作行为特征、车辆运动特征以及驾驶人愤怒状态之间的非线性映射关系。置信规则库(BRB)系统的输入变量涉及愤怒情绪的诱导因素、愤怒后的生理与驾驶行为表现特征,而BRB系统的输出变量则为驾驶人的愤怒强度。根据驾驶愤怒状态识别模型的输入特点,可构建一个双层次的BRB系统。
BRB系统的第一层由四个BRB子系统构成,其中,驾驶人个体与环境的三个因素(x1,x2,x3)作为第一个BRB子系统的输入,推测驾驶人个体与所处的环境状态;驾驶人的三个生理特征因素(x4,x5,x6)作为第二个BRB子系统的输入,推测驾驶人的生理状态;驾驶人的三个操作行为特征因素(x7,x8,x9)作为第三个BRB子系统的输入,推测驾驶人操作行为状态;驾驶人所操作车辆的三个运动特征因素(x10,x11,x12)作为第四个 BRB子系统的输入,推测车辆运动状态。
系统的第二层以第一层输出的驾驶人个体与环境状态(u1)、驾驶人生理特征状态(u2)、驾驶操作行为状态(u3)及车辆运动状态(u4)作为输入,将驾驶人的愤怒状态作为最终结果输出(y)。
考虑到第3、4与5章仅分析了四种驾驶愤怒强度下相关生理或驾驶行为特征,本部分建立的双层BRB系统最终输出的y按照愤怒强度也分为四个等级。此外,由于系统的第一层已对输入变量进行了转化,故在第二层中不必对输入进行转化。基于BRB的驾驶愤怒状态识别系统如图6-9所示。
图6-9 基于BRB的驾驶愤怒识别模型结构图(www.xing528.com)
根据图6-9所示的驾驶愤怒识别模型结构,该模型的输入变量X与输出变量y选定如表6-3所示。值得注意的是:个体与环境因素的三个输入量是第3章基于敏感度分析方法确定的三种愤怒驾驶的决定性诱导因素。其中,输入量x1为驾驶人的年龄;输入量x2为驾驶人的气质,可分为四种:抑郁质、黏液质、多血质与胆汁质,分别设为等级1、等级2、等级3与等级4;输入量x3为刺激事件,即周边交通参与者的不良驾驶行为,将其按违法程度划分为四类:文明驾驶-1、前方车辆慢速行驶-2、行人/非机动车横穿-3、加塞抢道-4。而生理特征因素、驾驶操作行为因素、车辆运动状态因素的相关变量均是经特征选择算法SFFS筛选而来。
表6-3 BRB模型的输入与输出变量定义
由于置信规则库推理方法需要进行输入量转化,而该转化需要确定参考值,因此,本章输入量参考值的设定可依据前三章四种驾驶愤怒强度下的相关个体与环境特征、生理特征与驾驶行为特征的统计值进行。根据此特征统计值进行输入量参考值的设定可提高该模型的推理效率与识别精度,参考值的设定结果如表6-4所示。
表6-4 BRB模型的输入与输出变量的分级及参考值
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