模糊模式识别在模拟驾驶系统中的应用研究

论文题目: 模糊模式识别在模拟驾驶系统中的应用研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 电力电子技术

作者: 刘大健

导师: 钱照明,郑家龙

关键词: 模式识别,动作序列,可能性,模糊评价,模拟驾驶

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文首先对模式识别领域中关于图形图象、语音信号、字符和文本以及信号波形等的识别方法进行了综述。根据对模拟操作过程识别的特点,对上述各种对象特征可以提取为一维数据或符号序列的识别方法及特点进行了比较详细的对比,分析了这些识别方法在动作序列识别上的适应性。 根据操作过程中各基本动作之间为一种在时间关系上的顺序排列特点,采用了一维符号序列表示模拟操作过程,通过给各基本动作赋予不同的时间和次序属性,将操作过程中的操作模式识别问题,归结为单个动作元素对各种操作模式的归属问题,以及将动作序列分割为一系列相关的待识子序列的问题。 在具体的识别过程中,采用模糊集合描述操作过程中各种操作模式的模式特征,提出了一种由无限长动作序列中任意动作在不同操作模式类中所具有的次序属性和时间属性,判断该动作对各操作模式类归属的可能性方法。它能实现在无限长动作序列中任意动作在相关操作模式类中的动作分配,将一个与实际操作过程对应的无限长动作序列,分割为与不同操作模式类对应的待识子序列。最终通过比较各待识序列的实现可能性大小,完成对该待识序列的模式识别。 应用本文提出的识别方法对汽车模拟驾驶过程中的11个操作模式进行了识别仿真,在出现不同操作错误的情况下,均能完整地对操作者的操作过程进行正确识别,获得了令人满意的结果。 本文应用模糊评价的方法,提出了一种基于多层次模糊评价的模拟操作质量评价模型。在权向量确定方式上,对确定各评价因素重要性因子的两两比对法进行了改进,结合改进的AHP指数标度方法,较好解决了定权过程的一致性问题。 最后,论文介绍了在国内在模拟驾驶装置研制和应用领域的状况以及在驾驶训练过程中采用模拟驾驶装置的优越性,并对我们研制的具有“自助”教学功能的主动型模拟驾驶装置总体方案和各子系统进行了详细的介绍。

论文目录:

第一章 绪论

1．1 论文研究的背景和意义

1．2 模式识别的基本理论和方法

1．3 模式识别方法的比较及操作过程识别对策分析

1．3．1 图象识别

1．3．2 语音识别

1．3．3 文字(文本)及符号的识别

1．3．4 符号序列的分割

1．4 本论文的研究内容及贡献

第二章 模糊模式识别基础

2．1 模糊集合

2．1．1 模糊集合定义

2．1．2 模糊集合运算

2．1．3 模糊运算的基本性质

2．1．4 模糊关系

2．2 隶属函数确定方法

2．3 模糊模式识别常用方法

2．4 可能性理论

2．4．1 可能性分布

2．4．2 多元可能性分布

2．4．3 可能性测度

2．4．4 可能性与或然性

第三章 基于可能性的操作模式识别方法研究

3．1 模拟操作过程中的模式识别问题描述

3．2 模拟操作过程中的动作特征

3．3 基于可能性的操作过程模式识别方法

3．3．1 动作属性的隶属函数

3．3．2 动作分配与序列分割

3．3．3 操作模式的可能性判定

3．3．4 动作序列中动作归属的判断算法

3．4 汽车模拟驾驶操作过程识别仿真

3．4．1 汽车模拟驾驶操作过程中的动作分解

3．4．2 对起步操作过程识别的仿真

3．4．3 对其它操作过程识别的仿真结果

第四章 模拟驾驶过程操作质量的模糊评价研究

4．1 概述

4．2 模糊综合评价原理与方法

4．2．1 综合评价与模糊变换

4．2．2 模糊变换的数学模型

4．2．3 各种评价模型特点分析

4．3 综合评价权重系数的确定方法

4．3．1 确定权重系数常用方法

4．3．2 排序法确定评价因素重要性标度

4．4 多层次模糊综合评价

4．5 模拟驾驶训练过程中操作质量的模糊评价

4．5．1 评价因素选择与分析

4．5．2 模拟驾驶操作质量的模糊综合评价模型

4．5．3 评价因素的变量论域和隶属函数构造

4．5．4 汽车驾驶模拟操作过程模糊评价仿真

第五章 主动型汽车模拟驾驶装置的设计与实现

5．1 汽车驾驶模拟器的主要特点和发展过程

5．2 模拟装置应用于训练过程的优势及现有装置的不足

5．3 系统总体结构设计

5．4 基于虚拟现实技术的场景构建

5．5 汽车动力学仿真系统设计

5．5．1 汽车动力学模型的建立

5．5．2 动力学模型的仿真实现

5．6 汽车模拟驾驶装置中的数据采集与控制系统设计

5．6．1 可操纵机构的信号获取

5．6．2 数据采集及控制系统组成

5．6．3 数据采集系统软件设计

5．7 “自助”式训练方式的实现

第六章 结束语

参考文献

附录A 作者在攻读博士学位期间发表的论文

附录B 作者在攻读博士学位期间参加的科研工作和成果

致谢

发布时间: 2005-07-14

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