高速公路出口路段,高速公路减速车道渐变段至分流端之间路段为车辆分流路段,部分参与分流的车辆需换道,车辆换道驾驶中,既涉及车辆自身的横向和纵向运动,又涉及到车辆与其他相邻车道车辆间的运动关系,复杂环境下,高速公路出口成为事故多发地。为提高车辆在高速公路出口换道的安全性,本文通过采集高速公路出口车辆换道信息,建立换道驾驶行为安全库和危险库。待测换道驾驶行为通过与换道驾驶行为安全库和危险库进行的功率谱匹配,判断车辆的安全状态,采用这种方法对换道行为安全状态的识别率能达到98.47%。研究内容包含以下几点:首先,根据实际车辆道路的真实换道行为数据,提取高速路口车辆的速度、加速度、位移等特征参数,计算出车辆的碰撞时间TTC,将TTC作为危险识别的标准,根据数据分析所得到的TTC的阈值,划分出换道驾驶行为数据中的安全数据和危险数据。其次,通过分析换道车辆与原车道前、后车辆和目标车道前、后车换道之间的四种换道情况,根据换道车辆间的运动学规律,结合车辆在换道过程中驾驶人的记忆特性,建立换道驾驶行为模型。然后将换道模型抽样后形成的序列x(n)分别进行经典功率谱估计和现代功率谱估计,比较得到现代功率谱估计更适合x(n)进行谱估计,并分析出AR参数模型法功率谱估计中阶数选择的方法,建立换道行为谱。最后,将换道驾驶行为的特征参数建立矩阵,建立换道驾驶行为安全库和危险库。相对距离、相对速度、相对加速度等换道驾驶行为单特征的功率谱,与各自对应的安全库和危险库进行功率谱匹配,得出功率谱匹配值;同时将基于换道模型的换道驾驶行为的功率谱,与其对应的安全库和危险库进行功率谱匹配,得出功率谱匹配值。通过功率谱匹配值判断换道驾驶行为的安全性,得出换道模型形成的功率谱图匹配准确率在98.47%。在高速公路出口基于换道驾驶行为模型的功率谱图匹配比基于换道行为单特征值的功率谱图匹配识别危险换道行为准确率更高,也证明了基于换道驾驶行为模型的功率谱匹配识别危险换道行为的可行性。