[发明专利]一种基于马尔可夫模型检测驾驶员风险等级的方法

权利要求书

1.一种基于马尔可夫模型检测驾驶员风险等级的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，采集若干组驾驶员的速度数据，根据驾驶员的速度数据，确定驾驶员的驾驶行为序列和驾驶员风险等级；

确定驾驶行为时，首先根据驾驶员的速度数据对驾驶员的加速信息进行分析，再根据加速信息将驾驶员行为分为若干种，根据车辆内置的报警系统，采集驾驶人的报警次数，通过k-means聚类出驾驶人的风险等级；

步骤二，建立马尔可夫模型，将同一风险等级的驾驶员驾驶行为作为马尔可夫模型的输入，确定马尔可夫模型中的各项参数；

步骤三，用确定参数后的马尔可夫模型检测待识别的驾驶行为序列；用确定参数后的马尔可夫模型检测待识别的驾驶行为等级时，输出的结果为选择概率最大的马尔可夫模型所对应的风险等级作为该驾驶行为序列的识别结果，其中，P_j为t时刻风险等级为j的概率；为风险等级j的初始概率分布，为风险等级为j的驾驶员t时刻驾驶行为为k，t+1时刻驾驶行为为1的转移概率，T指序列长度；

步骤四，将检测的驾驶行为序列在预设时间段内统计作为该驾驶员预设置信度下最终的风险等级判定结果，具体方法如下：

第一步，根据T长度的驾驶行为序列识别结果判断短时间段内驾驶员的风险等级，判断方法如下：

其中，表示短时间内驾驶员风险等级的识别结果，为风险等级从低至高，P₁、P₂、P₃分别表示通过马尔可夫模型将待测驾驶行为序列识别的风险等级从低至高的概率；

第二步，根据短时间段内驾驶员风险等级的判断结果，计算长时间内三种风险等级的数量，计算公式如下：

n1是在长时间段内被识别为低风险等级的序列的数量，n2是在长时间段内被识别为中风险等级的序列数量，n3是在长时间段内被识别为高风险等级的序列的数量，n为总数，x_j用作计数；

第三步，根据长时间内三种风险等级的数量，计算各风险等级的比例，计算公式如下：

第四步，用信息熵表示随机变量的不确定性，计算公式如下：

令C＝1-H，表示驾驶员风险等级的置信度，C值越大，置信度越高；

第五步，在置信度为C的情况下，驾驶员长时间段内的风险等级判断方法如下：

其中，表示驾驶员长时间段风险等级识别结果，I₁、I₂、I₃分别表示低风险等级、中风险等级和高风险等级。

2.根据权利要求1所述的一种基于马尔可夫模型检测驾驶员风险等级的方法，其特征在于，步骤一中，根据速度数据计算车辆的加速度数据，加速度数据的计算方法如下：

v_t为t时刻的速度，v_t-1为t-1时刻的速度，Δt为时间间隔，根据车辆的GPS数据获得，a_t为t时段的平均加速度。

3.根据权利要求1所述的一种基于马尔可夫模型检测驾驶员风险等级的方法，其特征在于，步骤二中，马尔可夫模型的参数为P＝{C，π}，C为观察值转移矩阵，π为初始状态矩阵。