面向安全的智能驾驶员模型标定与评估

许多跟车模型如智能驾驶员模型（IDM）在其定义中包含了安全的重要方面，例如无碰撞驾驶和保持安全距离，意味着驾驶员驾驶时具有安全意识。尽管具有面向安全的特性，但在标定和评估这些模型时，大多数研究的主要目标是寻找使间距和速度等观测测量误差最小的模型参数，而专门聚焦于标定和评估由模型参数捕获的未观测安全行为的研究很少。大多数 IDM 标定与评估研究未检查观测驾驶行为（即间距）是否在模型估计的未观测安全阈值（即期望安全间距）内，或哪些参数对安全重要。这限制了其在安全驱动交通仿真中的应用。为填补此空白，本文首先提出一种简单度量来评估驾驶员对 IDM 模型安全阈值的遵从度。具体而言，我们评估驾驶员对其期望安全间距、速度和安全时间间隙的遵从度。接下来，提出一种在模型标定过程中强制遵从安全阈值的方法。所提出的遵从度度量和标定方法使用来自驾驶模拟器实验和两架无人机的荷兰高速公路轨迹数据进行了测试。结果表明，对 IDM 安全阈值的遵从度极大依赖于制动能力，驾驶时间的中位遵从度在 38% 至 90% 之间，表明现实中驾驶员只能部分遵循 IDM 安全阈值。