(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210876779.8 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 东南大学 地址 210018 江苏省南京市玄武区新 街口 街道四牌楼 2号 (72)发明人 沈永俊　翟泽钢　屈琦凯　鲍琼　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 陈月菊 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) (54)发明名称 一种场景驱动 的驾驶人危险预知能力测试 与评价方法 (57)摘要 本发明公开了一种场景驱动的驾驶人危险 预知能力测试与评价方法， 通过三维场景搭建软 件， 将城市道路中潜在风险场景与硬件设备相结 合， 搭建以驾驶人为第一视角的模拟驾驶实验平 台， 对驾驶人危险预知能力进行测试； 针对不同 驾驶场景下， 设置驾驶人危险预知能力的评价指 标； 采集驾驶行为数据进行分析； 通过驾驶人在 不同场景下的指标加权和危险预知能力得分， 构 建驾驶危险评价模型； 根据评价模型的场景比 重， 得到危险预知能力指数得分， 提出驾驶人安 全驾驶的改进策略。 本发明基于多层数据包络分 析构建针对驾驶人危险预知能力的个性化差异 化评价模型， 充分体现个体驾驶人的独有特征， 可以为每 个驾驶人提出针对性的改善建议。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 115422707 A 2022.12.02 CN 115422707 A 1.一种场景驱动的驾驶人危险预知能力测试与评价方法， 其特征在于， 所述方法包括 以下步骤： S1， 构建模拟驾驶仿真环境， 采用三维场景搭建软件生成多种城市道路中的潜在危险 场景； S2， 结合行车过程中的感知及决策相关信 息， 针对不同潜在危险场景， 选取相应的用于 表征驾驶人危险预知能力的评价指标， 生成驾驶人危险预知能力的评价指标体系； S3， 利用模拟驾驶的仿真环境对被研驾驶人进行测试， 采集不同潜在危险场景下的车 辆运动信息和被 研驾驶人的驾驶行为数据； S4， 对被研驾驶人在不同潜在危险场景下的车辆运动信 息和驾驶行为数据进行统计分 析， 获取被研驾驶人在不同潜在危险场景下 的评价指标实际值， 对评价指标进行归一化处 理， 归一化处理后的所有评价指标与危险预知能力的相关性方向一 致； S5， 构建场景驱动的多层评价模型， 将被研驾驶人在不同潜在危险场景下的评价指标 实际值导入多层评价模型， 计算得到被研驾驶人对应的危险预知能力指数得分； 所述多层 评价模型将被研驾驶人在不同潜在危险场景下所有评价指标 的加权和作为危险预知能力 指数得分， 且以被 研驾驶人相对其 他驾驶人的危险预知能力指数 得分最高作为目标函数； S6， 提取多层评价模型中分配的场景比重和指标权重， 根据提取结果分别确定被研驾 驶人存在缺陷的潜在危险场景和指定潜在危险场景下存在缺陷的评价指标对应的驾驶行 为类型， 针对 存在缺陷的潜在危险场景和驾驶行为类型， 生成被 研驾驶人的改进策略。 2.根据权利要求1所述的场景驱动的驾驶人危险预知能力测试与评价方法， 其特征在 于， 步骤S1中， 模拟 驾驶仿真环境的构建过程包括以下步骤： S11， 采用驾驶测试相 关硬件设备， 搭建模拟驾驶实验平台； 驾驶测试相 关硬件设备包 括方向盘、 踏板、 座椅、 红外眼动仪和显示器； S12， 采用SCANeR  studio场景搭建软件， 设计开发用于考察驾驶人危险预知能力的模 拟驾驶仿真场景， 用于为驾驶人动态呈现第一视角的道路交通场景， 同时对驾驶人行为数 据进行实时采集。 3.根据权利要求1所述的场景驱动的驾驶人危险预知能力测试与评价方法， 其特征在 于， 步骤S1中， 所述多种城市道路中的潜在危险场景包括： 公交车停靠站时有乘客或行人从车头前横穿马路； 对向车道发生事故后对向来车借道 行驶； 路侧停放的车辆突然起步变道或突然打开车门； 进口道施工时行人或非机动车从视 觉盲区冲出； 等红绿灯时前方的大型车辆遮挡对向进口道的左转车辆； 交叉 口存在施工区 域时遮挡右侧进口道的右转车辆 。 4.根据权利要求1所述的场景驱动的驾驶人危险预知能力测试与评价方法， 其特征在 于， 步骤S2中， 生成驾驶人危险预知能力的评价指标体系的过程包括以下步骤： 将驾驶人在不同场景下的危险预知能力表现结果作为一级指标； 将驾驶人在应对变化 的道路交通场景或突 发的潜在危险状况时的感知与决策环节的表现结果作为二级指标； 从 视觉及驾驶行为的角度， 为驾驶人 的感知与决策环节选取评价指标作为三级指标； 构建出 驾驶人危险预知能力的三级评价指标体系； 所述三级指标包括： 驾驶人初次注视到潜在危险区域的时刻与危险出现在驾驶人眼前 的时刻之 间的时间差； 从驾驶人初次注视到潜在危险区域到危险出现在驾驶人眼前这段时权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115422707 A 2间里， 驾驶人对潜在危险区域的注视时长； 驾驶人抬起加速踏板的时刻与危险出现在驾驶 人眼前的时刻间的时间差； 驾驶人把脚放到制动踏板上方的时刻与危险出现在驾驶人眼前 的时刻之 间的时间差； 驾驶人踩下制动踏板的时刻与危险出现在驾驶人眼前的时刻之 间的 时间差。 5.根据权利要求1所述的场景驱动的驾驶人危险预知能力测试与评价方法， 其特征在 于， 步骤S3中， 采集不同潜在危险场景下的车辆运动信息和被研驾驶人的驾驶行为数据的 过程包括： S31， 被研驾驶人开启模拟驾驶的仿真环境， 通过确认驾驶人调整后的座椅位置进行眼 动仪校准， 当眼动仪达到预设精度后， 为被研驾驶人讲解设备使用说明； 其中， 所述设备使 用说明包括仪表盘的显示位置、 后视镜的显示位置、 方向盘的按键位置和用途、 离合踏板位 置、 油门踏板位置和刹车 踏板位置； S32， 进行驾驶模拟实验， 采用随机的方式运行城市道路中的潜在危险场景， 发布驾驶 操作命令， 实时讲解标准驾驶规范， 使被研驾驶人熟悉模拟驾驶环境与交通规范； 所述驾驶 规范包括如何遵守交通信号灯、 不同道路标志含义和道路标线含义； S33， 被研驾驶人打开模拟驾驶实验平台的录屏软件和录像软件， 进入正式运行模拟驾 驶场景， 将 被研驾驶人起步的时间设置为基准时间， 用于校准录屏视频、 录像视频和车辆行 驶数据， 行驶过程中通过录屏视频、 录像视频和车辆行驶数据对关键时间节点进行 标记； 所述录屏软件对运行过程中被研驾驶人的眼动情况进行记录， 标记驾驶人初次注视到 潜在危险区域的时间和危险出现在驾驶人眼前的时间； 所述录像软件对运行过程中被研驾驶人的离合踏板、 油门踏板和刹车踏板的使用情况 进行记录， 标记被研驾驶人把脚移到制动踏板上方 的时间、 抬起油门的时间和踩下刹车 的 时间。 6.根据权利要求1所述的场景驱动的驾驶人危险预知能力测试与评价方法， 其特征在 于， 所述多层评价模型表示 为： 将被研驾驶人在不同潜在危险场景下所有评价指标的加权和作为危险预知能力指数 得分分， 且以被研驾驶人相对其他驾驶人 的危险预知能力指数得分最高作为 目标函数， 将 驾驶人的指数得分设置为小于等于1， 在相同的权重条件下， 对各层指标的权重进行限制； 其中， 属于相同类别的指标被认为具有相似的重要性， 设指标体系的层次结构共有K层， 对 驾驶危险评价模型进一 步约束， 计算公式如下： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115422707 A 3