路珍珍 董春娇 吴绍平 孙冬媛 文航 刘喆
北京交通大学 综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室, 北京 100044
LU Zhenzhen DONG Chunjiao WU Shaoping SUN Dongyuan WEN Hang LIU Zhe
School of Traffic and Transportation, Beijing Jiaotong University, Beijing 100028, China
摘要:
自动驾驶系统在复杂、开放、不确定的真实道路环境中依然面临巨大的安全风险挑战。本文以美国加州机动车车辆管理局公开的710条自动驾驶车辆事故数据为基础,考虑自动驾驶车辆感知-决策-执行过程任务的系统特性,从人车交互、道路条件、环境因素等四个维度出发构建事故场景画像指标体系,综合运用多重对应分析揭示事故多维度变量间的内在关联,建立了基于SOM拓扑神经网络与K-means聚类算法的典型场景画像方法,识别高、中、低风险要素组合。通过数据挖掘技术深入分析自动驾驶车辆与静止障碍物、行人/非机动车、运动车辆碰撞事故的特征及影响因素,进而构建事故典型场景画像。数据表明,事故发生时73.94%的车辆投入使用时间不足两年,没有物理分隔的道路上发生的事故占比77%,在交叉口发生的事故占比50%以上。典型场景分析发现,三类事故的主导因素与场景特征存在相同点和不同点:首先,自动驾驶车辆与三种对象碰撞场景的重要影响因素均包含决策算法(规则驱动和双驱动)和感知系统(视觉主导和雷达主导)。但是,与静止障碍物碰撞的典型场景因素涉及光照条件和人类驾驶模式;与行人/非机动车碰撞常关联于自动驾驶车辆的控制架构类型;而与运动车辆的碰撞则主要涉及所处区域环境。研究精准刻画三类典型场景的精细化画像,为自动驾驶系统的测试优化及安全风险评估提供了关键的数据支撑与理论依据,助力提升自动驾驶技术的整体安全水平。