面向類腦智能汽車的駕駛?cè)饲楦杏?jì)算與意圖辨識(shí)
定 價(jià)：138 元
叢書名：汽車技術(shù)創(chuàng)新與研究系列叢書
- 作者：王曉原劉亞奇韓俊彥著
- 出版時(shí)間：2023/4/1
- ISBN：9787111725442
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：U46
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
將類人智能植入車輛“大腦”是智能汽車領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)，本書將深入探討人類駕駛復(fù)雜情感-意圖-行為交互的作用，在全面總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，著重介紹作者在這一領(lǐng)域的研究成果，主要包括：汽車集群態(tài)勢復(fù)雜性分析及建模方法、不同駕駛?cè)饲榫w下的汽車運(yùn)動(dòng)特征、單/雙車道環(huán)境汽車駕駛?cè)艘鈭D的情感指引機(jī)制及辨識(shí)方法、基于多人動(dòng)態(tài)博弈的汽車行駛車道選擇模型。本著嚴(yán)謹(jǐn)科研、實(shí)用為上的原則，本書對(duì)研究中涉及的實(shí)驗(yàn)組織、數(shù)據(jù)采集與處理、模型驗(yàn)證等技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)闡述，并給出相關(guān)參考文獻(xiàn)，以供希望進(jìn)一步深入了解的讀者使用。
本書可以為機(jī)械工程（車輛工程）、交通運(yùn)輸工程、控制科學(xué)與工程、系統(tǒng)科學(xué)與工程、智能駕駛、心理學(xué)、行為科學(xué)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域從事駕駛?cè)诵袨�、意圖及情感交互作用研究的相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員提供參考，也可以作為相關(guān)專業(yè)的研究生和高年級(jí)本科生教材。
1.《面向類腦智能汽車的駕駛?cè)饲楦杏?jì)算與意圖辨識(shí)》詳細(xì)介紹了類腦智能汽車，系統(tǒng)地闡述了駕駛情感、駕駛意圖以及駕駛行為的研究現(xiàn)狀。
2.《面向類腦智能汽車的駕駛?cè)饲楦杏?jì)算與意圖辨識(shí)》著眼于智慧交通及智能網(wǎng)聯(lián)駕駛基礎(chǔ)科學(xué)問題——汽車集群態(tài)勢辨識(shí)，針對(duì)不同車道環(huán)境，分析汽車集群態(tài)勢的復(fù)雜性，考慮多種影響因素，研究汽車集群態(tài)勢的建模方法。
3.《面向類腦智能汽車的駕駛?cè)饲楦杏?jì)算與意圖辨識(shí)》通過多元化方法誘發(fā)駕駛?cè)饲楦�，開展實(shí)車駕駛實(shí)驗(yàn)和虛擬駕駛實(shí)驗(yàn)，獲取駕駛?cè)瞬煌闋顟B(tài)下的人- 車- 環(huán)境動(dòng)態(tài)多源數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。
4.《面向類腦智能汽車的駕駛?cè)饲楦杏?jì)算與意圖辨識(shí)》以單車道、雙車道、多人動(dòng)態(tài)博弈的車道跟馳場景為例，從駕駛情感在線識(shí)別、考慮情感影響的駕駛意圖特性、駕駛意圖差異性辨識(shí)等方面深入研究汽車駕駛?cè)艘鈭D的情感影響機(jī)制及辨識(shí)方法。
隨著交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，我國汽車保有量不斷增加，城市道路系統(tǒng)中人-車-環(huán)境矛盾日益突出，交通安全問題日趨嚴(yán)重，其中人的因素在交通事故影響因素中占95.3%。隨著智能運(yùn)輸系統(tǒng)的不斷發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)單純的邏輯推理難以順應(yīng)復(fù)雜多變的生活環(huán)境。雖然人腦的記憶能力和計(jì)算速度不如計(jì)算機(jī)，但由于情感的指引，人類能夠更快地做出更好的決策。本書以人的情感和意圖為主要研究對(duì)象，綜合考慮駕駛?cè)藘A向性、車輛狀態(tài)和車輛集群態(tài)勢，采用心理測量、道路實(shí)驗(yàn)、模擬駕駛、計(jì)算機(jī)仿真等手段進(jìn)行了系統(tǒng)研究。本書在學(xué)術(shù)上可促進(jìn)機(jī)械工程（車輛工程）、交通運(yùn)輸工程、控制科學(xué)與工程、系統(tǒng)科學(xué)與工程、智能駕駛、人工智能、心理學(xué)、行為科學(xué)、人因?qū)W等學(xué)科的交叉，在應(yīng)用上可為智能汽車的發(fā)展提供新思路和理論以及方法參考。
十余年來，作者的研究團(tuán)隊(duì)一直圍繞駕駛?cè)诵袨榕c安全等智慧交通和智能網(wǎng)聯(lián)駕駛重點(diǎn)研究課題，致力于駕駛?cè)诵袨�、意圖與情感計(jì)算等方面的探索性研究，取得了豐碩研究成果，并整理匯集到本書之中，與讀者共享。
全書共6章，第1章主要介紹本書的研究背景、研究現(xiàn)狀；第2章主要介紹多車道環(huán)境中汽車集群態(tài)勢復(fù)雜性分析及建模方法；第3章主要介紹采集與分析憤怒等八種典型駕駛情緒下汽車運(yùn)動(dòng)特征數(shù)據(jù)的關(guān)鍵理論和方法；第4、5章主要介紹單、雙車道環(huán)境駕駛?cè)艘鈭D的情感影響機(jī)制及辨識(shí)方法；第6章主要介紹基于相場耦合與多人動(dòng)態(tài)博弈的車道選擇模型。
全書由王曉原、劉亞奇、韓俊彥執(zhí)筆統(tǒng)稿。作者之外，在前期的資料收集與整理、數(shù)據(jù)調(diào)查與實(shí)驗(yàn)過程中，劉麗萍、王方、王云云、劉善良、劉士杰等做了大量艱苦但富有成效的工作。研究及交流過程中，美國華盛頓大學(xué)的Xuegang（Je.）Ban教授、清華大學(xué)的王建強(qiáng)教授、武漢理工大學(xué)的吳超仲教授、北京理工大學(xué)的王武宏教授、西南交通大學(xué)的孫湛博教授等，均提供了大量富有建設(shè)性的意見和多方面的幫助。
在本書的編寫過程中，我們得到了多方的支持，特別是山東省自然科學(xué)基金（項(xiàng)目編號(hào)：ZR2020MF082）的資助，在此一并表示感謝。
由于作者的水平與對(duì)類腦智能、駕駛?cè)诵袨榈难芯坑邢�，書中難免存在一些不妥或疏漏之處，敬請(qǐng)廣大讀者及專家批評(píng)指正。
作 者
2022年09月
前言
第1 章 概述 ..001
1.1 類腦智能汽車 ..001
1.2 駕駛情感與意圖 ..002
1.2.1 駕駛情感 ..002
1.2.2 駕駛意圖 ..004
1.2.3 意圖的情感影響機(jī)制 ..005
1.3 汽車駕駛行為 ..006
1.3.1 車道變換 ..006
1.3.2 車道選擇 ..008
第2 章 汽車集群態(tài)勢復(fù)雜性分析及建模方法..010
2.1 雙車道汽車集群態(tài)勢復(fù)雜性分析與建模方法 ..010
2.1.1 雙車道汽車集群態(tài)勢的數(shù)學(xué)表達(dá) ..010
2.1.2 雙車道汽車集群態(tài)勢的劃分及約簡 ..014
2.1.3 雙車道汽車集群態(tài)勢辨識(shí) ..015
2.2 三車道汽車集群態(tài)勢復(fù)雜性分析與建模方法 ..015
2.2.1 三車道汽車集群態(tài)勢的數(shù)學(xué)表達(dá) ..015
2.2.2 三車道汽車集群態(tài)勢的劃分及約簡 ..019
2.2.3 三車道汽車集群態(tài)勢辨識(shí) ..020
第3 章 不同駕駛?cè)饲榫w下的汽車運(yùn)動(dòng)特征..022
3.1 駕駛?cè)饲榫w誘發(fā) ..022
3.1.1 情緒誘發(fā)方法 ..022
3.1.2 誘發(fā)效果評(píng)價(jià) ..026
3.1.3 實(shí)車及虛擬駕駛實(shí)驗(yàn) ..035
3.2 駕駛?cè)诵睦?生理特征 ..036
3.2.1 心理問卷調(diào)查及分析 ..036
3.2.2 生理特征信號(hào)采集及分析 ..039
3.3 汽車運(yùn)動(dòng)特征 ..041
3.3.1 研究方法 ..041
3.3.2 分析結(jié)果 ..043
第4 章 單車道環(huán)境汽車駕駛?cè)艘鈭D的情感指引機(jī)制及辨識(shí)方法..053
4.1 駕駛?cè)饲楦袆?dòng)態(tài)特征提取及辨識(shí) ..053
4.1.1 模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)采集 ..053
4.1.2 特征提取與模型標(biāo)定 ..056
4.1.3 測試驗(yàn)證 ..059
4.2 駕駛?cè)艘鈭D的情感作用效應(yīng)分析 ..063
4.2.1 模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)采集 ..063
4.2.2 統(tǒng)計(jì)分析與模型評(píng)估 ..065
4.3 情感影響的駕駛?cè)艘鈭D涌現(xiàn)規(guī)律 ..071
4.3.1 模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)采集 ..071
4.3.2 模型訓(xùn)練與驗(yàn)證 ..073
4.3.3 影響分析與后驗(yàn)概率 ..078
4.4 情感演變激發(fā)的駕駛?cè)艘鈭D轉(zhuǎn)移規(guī)律 ..084
4.4.1 模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)采集 ..084
4.4.2 特征提取與模型標(biāo)定 ..088
4.4.3 測試驗(yàn)證 ..090
4.5 適應(yīng)情感多模式劃分的駕駛?cè)艘鈭D特征提取及辨識(shí) ..093
4.5.1 模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)采集 ..093
4.5.2 特征提取與模型標(biāo)定 ..097
4.5.3 測試驗(yàn)證 ..100
第5 章 雙車道環(huán)境汽車駕駛?cè)艘鈭D的情感指引機(jī)制及辨識(shí)方法..104
5.1 駕駛?cè)艘鈭D的情感觸發(fā)效應(yīng)分析 ..104
5.1.1 基于免疫算法的情感觸發(fā)效應(yīng)分析模型 ..104
5.1.2 數(shù)據(jù)處理與參數(shù)標(biāo)定 ..106
5.1.3 模型評(píng)估與結(jié)果分析 ..110
5.2 不同情感影響下駕駛?cè)艘鈭D涌現(xiàn)規(guī)律 ..112
5.2.1 基于前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的意圖涌現(xiàn)規(guī)律辨識(shí)模型 ..112
5.2.2 模型訓(xùn)練與結(jié)果分析 ..113
5.3 情感演變激發(fā)的駕駛?cè)艘鈭D轉(zhuǎn)移規(guī)律 ..116
5.3.1 基于情感演化的駕駛意圖轉(zhuǎn)移模型 ..116
5.3.2 意圖轉(zhuǎn)移概率計(jì)算 ..120
5.3.3 測試驗(yàn)證 ..134
5.4 考慮情感影響的駕駛?cè)艘鈭D辨識(shí) ..135
5.4.1 基于SVM的駕駛?cè)艘鈭D辨識(shí)模型 ..135
5.4.2 模型訓(xùn)練 ..137
5.4.3 測試驗(yàn)證 ..138
第6 章 基于多人動(dòng)態(tài)博弈的汽車行駛車道選擇模型..143
6.1 基于完全信息多人動(dòng)態(tài)博弈的車道選擇模型 ..143
6.1.1 模型構(gòu)建、標(biāo)定與求解 ..143
6.1.2 基于NGSIM軌跡數(shù)據(jù)的車道選擇模型驗(yàn)證 ..148
6.2 基于相場耦合與不完全信息多人動(dòng)態(tài)博弈的車道選擇模型 ..148
6.2.1 車道選擇博弈分析 ..148
6.2.2 模型構(gòu)建、標(biāo)定與求解 ..155
6.2.3 模型驗(yàn)證 ..163
附錄 A 雙車道環(huán)境下作用粒度模糊推理規(guī)則 ..168
附錄 B 三車道環(huán)境下作用粒度模糊推理規(guī)則 ..174
附錄 C 情緒誘發(fā)方法分類 ..185
附錄 D 駕駛傾向性測試問卷及評(píng)分方法 ..187
附錄 E 意志力調(diào)查問卷及評(píng)分方法 ..191
附錄 F 情緒體驗(yàn)自我報(bào)告問卷 ..192
附錄Ｇ T1、T3 ～ T8 車輛集群態(tài)勢下汽車運(yùn)動(dòng)特征統(tǒng)計(jì) ..193
附錄 H 不同情緒下汽車運(yùn)動(dòng)特征差異性比較 ..204
參考文獻(xiàn) ..213
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