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机械设计与制造2024年第08期:基于XGBoost算法的商用车驾驶风险辨识模型

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王永亮;李超;许恩永;何水龙;

单位:桂林电子科技大学机电工程学院;东风柳州汽车有限公司;

摘要:驾驶员作为交通事故的重要诱因,其一系列风险驾驶行为对道路交通安全具有重要影响。针对当前驾驶风险等级分类不合理、辨识精度低等问题,提出一种商用车驾驶风险辨识模型。即首先从车辆状态、驾驶状态、驾驶员操作三个方面,共建立18个能够表征商用车驾驶风险的特征参数;采用因子分析法(FA)对特征参数降维优化,并生成蕴含更为明确风险驾驶行为信息的综合变量;接着应用K-means聚类算法分别将风险驾驶行为特征聚为2、3和4类并对比分析,结合肘部法则和轮廓系数综合确定最佳的聚类数目k,消除人为经验确定k值主观性强的缺陷;最后,利用极端梯度提升(XGBoost)算法对商用车驾驶风险进行识别,并与决策树、随机森林、K近邻等算法在精度上进行比较。研究结果表明:在上述研究条件下XGBoost算法对商用车驾驶风险的理论识别率最高可达98%,该结果对于自动驾驶辅助系统的设计、道路交通安全性的提升具有重要意义。

关键词:风险驾驶行为;;因子分析;;K-means聚类;;XGBoost算法;;驾驶风险辨识;;道路交通安全

基金资助:广西创新驱动发展专项(AA18242033);; 柳州市科技计划项目(2020GAAA0404)