为提高自动驾驶车辆在超高速公路行驶的安全性，提出了一种换道轨迹规划策略。首先，采用5次多项式生成一般变道轨迹簇，以车辆动力学极限和周围交通车辆为约束，将轨迹规划问题量化为求解换道行为持续时间；接着，考虑车辆动力学约束，建立了车辆动力学模型和Brush轮胎模型，基于所建立汽车模型的轮胎侧向力数据求解轮胎侧偏刚度，辅以魔术轮胎模型，验证所求轮胎侧偏刚度；然后，引入质心侧偏角-横摆角速度相平面，得到高速车辆安全驾驶包络线，并给定多组车速和附着系数进行CarSim仿真训练，确定满足车辆动力学约束的最短换道时间；最后，考虑与周围交通车辆的避撞约束，分析3种典型的换道场景，基于单障碍车的位置，确定满足避撞要求的最短与最长换道持续时间，建立满足安全换道要求的换道持续时间阈值模型。经多参数安全换道域检验，所建立的车辆安全换道持续时间边界模型能够在给定参数下求解出安全可行的换道轨迹，为超高速公路换道行为提供轨迹参考，提高超高速公路换道行为的安全性。

为了获得公交危险驾驶状态的空间分布特征，采用空间自相关性分析方法，识别危险驾驶状态的空间集聚性，确定危险驾驶状态热点路段，并对显著性影响因素进行分析。首先，采集4个季度各1周公交车辆卫星定位数据样本，修复重复数据、异常数据和缺失数据，并以公交站点为节点划分空间区段，对每个区段进行编号；接着，将速度过快、急加速、急减速和急转弯确定为危险驾驶状态，参照车辆运动学特性获得4种危险驾驶状态阈值，并计算4种危险驾驶状态的统计学指标和全局莫兰指数，结果表明，公交车辆危险驾驶状态具有空间集聚性（空间随机分布概率p < 0.01，标准差得分值Z > 2.58），速度过快状态（全局莫兰指数为0.731）的空间集聚性最为显著；然后，分别对4种危险驾驶状态进行局部空间自相关性分析，绘制了90%、95%和99%置信度下的莫兰散点图和Lisa集聚图，结合城市地图，获得危险驾驶状态的热点路段；最后，选取路段长度、车道数、平直度等9个指标，对比分析了OLS模型、SLE模型、SEM模型和SDM模型的拟合优度，采用SDM模型获得4种危险驾驶状态的显著性影响因素。文中研究结果可为公交车辆危险驾驶状态空间识别、精细化安全运行管理提供理论依据。

驾驶风格是驾驶行为的外在表达，激进风格的驾驶员容易进行更为频繁的危险驾驶操作，加剧车辆之间的交互作用，影响换道安全。在换道动作执行前识别驾驶员的驾驶风格，可以通过个性化预警信息有效约束驾驶员行为。文中提出了一种网联环境下考虑换道博弈的驾驶风格在线识别方法SHAP-XGBoost，以期在换道意图期间完成驾驶风格的识别。首先，将换道意图期间换道车辆及其周围车辆的个体行为和博弈行为的波动程度作为输入特征变量，通过相关性分析、主成分分析以及4种不同聚类方法对驾驶风格进行标记；然后，利用提出的SHAP-XGBoost模型选择关键特征，以训练驾驶风格识别模型，并通过滑动窗口完成在线识别；最后，采用HighD数据进行实验。结果表明：与基于质心距离、连通性、密度分布的聚类方法相比，基于图论原理的谱聚类可以更好地根据输入特征变量的形态标记驾驶风格；利用SHAP-XGBoost模型及14个关键特征进行驾驶风格识别，可以在不损失准确率的同时提高在线识别效率，驾驶风格识别准确率高达99%；同时将个体特征和博弈特征作为模型的输入时，可以提升驾驶风格标记和识别的准确率。此研究成果可为个性化换道决策和预警提供支持。

为探索行人过街事件网联环境下平视显示预警系统在不同天气条件下对驾驶行为的影响，以论证预警系统的有效性。文中首先设计基线条件（Baseline）、低头显示（HDD）、平视显示（HUD）3种预警系统，依托驾驶模拟平台开发晴天和雾天天气条件下城市道路网联场景，通过实验测试提取驾驶行为参数；然后，从微观层面刻画行人过街事件网联HUD预警系统作用下驾驶行为的整个空间变化过程，分析预警系统和天气状况两种因素对驾驶行为的作用规律，构建包含避险阶段和恢复阶段的驾驶行为影响模式，提出了反映避险阶段安全水平、恢复阶段恢复水平以及全过程稳定水平等3个层面的综合指标体系，包括首次制动距离、最小冲突距离、恢复稳定时间、速度恢复量、最大减速度和最大加速度；最后，量化不同预警系统（Baseline/HDD/HUD）、天气状况（晴天/雾天）以及两因素间交互作用对驾驶行为的影响。结果表明：行人过街网联HUD预警系统对驾驶人在避险阶段和恢复阶段中的驾驶行为存在显著性作用，显著提高避险阶段驾驶行为的安全水平，同时对恢复阶段恢复效率具有明显的提升作用，也显著影响全过程运行特性的稳定水平；在雾天条件下行人过街网联HUD预警系统表现出更为明显的优势。

针对路基段高铁行车安全分析常将地基土视作具有确定性参数的介质的问题，文中基于随机场理论，将地基土视为具有纵向一致性的三维介质，建立了盾构下穿既有高铁的数值模型，并基于数论选点方法模拟地基土横截面的参数随机性。为更进一步研究盾构下穿高速铁路对高铁行车安全性的影响，文中建立了31自由度的高铁列车模型，结合Fluent 3D流体仿真软件和动网格技术，获得了高速列车的气动荷载时程曲线。基于概率密度演化理论分析了高铁列车以300、350和400 km/h的速度交会时的脱轨系数及其概率密度演化信息。结果表明：随机场的存在使得车辆的轮重减载率和脱轨系数具有一定的概率分布范围；在气动荷载和隧道下穿引起的既有高铁线路基变形影响下，垂向轮轨力曲线有明显的波动情况；轮重减载率最大值出现在地表沉降最大值两侧的下降段；垂向气动荷载大于横向气动荷载；随着车速的增加，轮重减载率及脱轨系数的各上限均在逐渐增大，为保证高铁交会行车的安全性，建议在盾构下穿既有线地段的高铁列车运行速度应不超过300 km/h。