论文部分内容阅读
汽车自适应巡航控制系统(Adaptive Cruise Control,简称ACC,下同)是在保持传统定速巡航基础上,通过雷达等车载传感器感知本车的前方交通环境,根据检测到的本车与前方障碍物之间相对运动状态来替代驾驶员主动施加驱动或制动控制,使得本车与前方障碍物保持合适的安全车间距的汽车驾驶辅助系统。ACC系统是在驾驶员监控下且较长期与驾驶员共同工作的自动控制系统,其性能的主客观评价方法是国内外整车厂商形成完善ACC研发流程的核心技术。围绕ACC系统客观性能评价,国内外研究人员多是借鉴汽车操纵性能客观评价方法,基于汽车运动学和动力学性能测试开展客观评价相关工作,提出了直道巡航、直道跟随测试、弯道适应能力测试等实验测试方法,初步形成了完整的客观评价体系。由于驾驶员对ACC的监控及与之长期共存工作这一 ACC系统显著特点,驾驶员对于ACC系统的主观接受性是十分重要的。ACC系统的主观评价相对于系统的客观评价开展较少,且起步较晚,缺少系统性的理论支持和实际操作经验。目前国内还没有相关的研究,并且国际上主观评价也缺乏理论体系。ACC系统的主观评价大都依靠经.验丰富的汽车主观评价师完成,并由主观评价师提交系统评价结果以及修改方案。这种方法的显著缺点是,缺少理论体系支撑,可重复性差,对评价参与者专业经验要求非常高。因而在目前ACC系统装车率大规模提高的背景下,需要一种理论体系完善的ACC系统主观评价方法。近年来,实验心理学在自动化系统评价研究中蓬勃发展并得到了广泛应用,目前实验心理学理论已形成一套较为完整的包括心智负荷、情景意识、信任度、控制点及压力在内的评价体系。如何将以上评价指标与驾驶员、系统及整车性能相互关联,并形成易被普通评车师等一线研发人员理解打分的自然语义表达,使其评价指标既能体现驾驶员对系统的接受性,又与基于运动学与动力学参数的客观评价指标具有相当一致性,是实验心理学理论得以在驾驶员辅助系统中应用的难题。本文针对ACC系统性能评价中欠缺主观评价方法,且客观评价体系有待完善的问题,结合实验心理学知识,将实验心理学中心理学评价参数选择性应用到ACC系统主观评价,提出一套基于驾驶员接受性的ACC系统驾驶员接受性主观评价方法。研究将主观评价分为驾驶员接受性、安全性、舒适性、工效性四项主指标,其中将心理学评价指标作为驾驶员接受性评价指标的子指标,对主指标进行细化和解释,形成了包括精神需求、时间需求等10项子指标的主观评价打分表。对主观打分表各指标权重,采用专家打分法,应用三角模糊层次分析法进行权重计算,最终形成了基于实验心理学指标的主观评价打分体系。本研究针对客观评价,总结并定义了定速巡航等10项典型测试工况,对客观参数进行了总结和分析。本研究采用驾驶员在环实验台开展ACC系统评价工作,部署集成ACC控制策略的驾驶员在环实验台(DriverinLoop,简称DIL,下同),对系统人机交互界面进行设计和部署。本研究选取20名受试者,就10项典型测试工况进行主客观评价打分。通过实验,验证了主观打分体系的有效性和主观主打分、各个子指标打分值与系统客观评价参数之间的关联性。