海底隧道入口段驾驶员眼动特征分析*

为研究海底隧道入口段驾驶员眼动特征,以海底隧道收费站至入口为研究对象,运用Facelab5.0眼动仪和录像机等设备,采集真实状态下驾驶员眼动特征、行车速度和行车位置数据,并依据道路线形、车辆行车特征和路段标志标线设置,将收费站至入口划分为提速驶离段、换道减速段、缓和段和过渡段（入口段）,分析各区段驾驶员眼动特征及车速变化规律,并建立相应数学模型。研究结果表明:驾驶员驾车通过换道减速段和过渡段时,分别受交织车流与黑洞效应影响,行车速度减小、眼睑闭合度下降、眨眼频率增大;驾驶员行经入口段,车速呈上升-下降-上升-下降的趋势,眼睑闭合度呈增大-减小-增大-减小的趋势,眨眼频率呈减小-增大-减小-增大的趋势,且受交织车流与黑洞效应的影响显著。     

基于驾驶员心率和速度差的高速公路纵坡度研究*

为减少高速公路纵坡路段的事故发生率,利用心生理检测仪采集驾驶员心率数据,使用V-Box采集道路高程和车辆实时速度数据,采用偏相关分析确定影响驾驶员心率增长率和速度差的显著性因素,分别构建驾驶员心率增长率和速度差与坡度之间的关系模型,通过心率增长率阈值和运行速度协调性,从驾驶舒适性角度确定安全坡度范围。研究结果表明:在纵坡路段行车时,驾驶员心率增长率随坡度增大而增加,速度差随坡度增大而增大,坡长与驾驶员心率增长率和速度差呈弱相关;设计车速为100 km/h的高速公路,上坡坡度应小于等于3.7%,下坡坡度应小于等于3.3%,因此建议纵坡坡度小于等于3.3%为宜。研究结果可为高速公路交通安全和人性化设计提供理论依据。     

基于心率指标的山区三级公路安全坡度研究

为研究驾驶员心率与山区公路纵断面坡度及车速间的关系,随机选取26名驾驶员在山区三级公路进行实车试验。利用动态生理仪采集驾驶员行车时的心率数据,GPS采集试验车辆的实时车速数据;通过偏相关分析,确定出影响驾驶员在山区公路纵坡路段行车时心率变化的主要因素,并建立上坡方向行车时驾驶员心率增长率与坡度及速度的关系模型。分析结果表明:上坡方向行车时,驾驶员的心率增长率随坡度增大而增加、随速度的增加而增大;因此,考虑驾驶员的舒适性和安全性,建议山区双车道三级公路上坡方向最大安全坡度不宜超过6.8%。     

信号交叉口进口道路段车辆换道行为分析

为提高信号交叉口的交通安全管理水平,研究驾驶员换道行为影响因素,确定各因素影响下的换道风险率,选取可能影响变道行为的潜在变量,构建交叉口换道行为的Cox风险分析模型,并以武汉市3个交叉口调查数据为例进行实例分析。结果表明:10个因素对进口道车辆换道有显著影响,其中,车辆与目标车道前方车辆的车头间距、与目标车道后方车辆的车头间距、所在车道与目标车道车辆密度差和可供变道选择的目标车道数是危险因素;车辆与所在车道前方车辆的车头间距、车辆距停车线距离、行驶速度和所在车道相位的绿信比是保护因素。车辆处于信号灯倒计时的变道风险率高于其他时段;出租车的变道风险率高于其他车辆。     

面向驾驶行为预警的换道意图辨识模型研究

为更准确地对驾驶行为进行预警,进一步提高驾驶人换道意图的辨识准确率,借助驾驶模拟器采集数据,建立基于支持向量机(SVM)理论的换道意图辨识模型。对比分析不同人-车-路系统参数组合在换道意图和车道保持期间的差异性,选取最佳特征参数组合,运用网格和遗传算法-支持向量机(GA-SVM)寻优方法优化模型参数,并对优化模型进行验证。结果表明,以纵向加速度、方向盘转角、车辆偏离车道中心线的距离、驾驶人头部运动横坐标变化值作为表征换道意图的人-车-路系统特征参数,优化模型惩罚参数c为58.642 3、核函数参数g为222.732 6时,该模型对驾驶人换道意图的辨识准确率为90%,误警率为5%,基本实现准确辨识换道意图。     

考虑愤怒情绪的驾驶员换道行为博弈分析

为建立以人为中心的个性化汽车安全驾驶预警系统,提高驾驶安全性,在传统车辆换道模型的基础上,考虑驾驶员的愤怒情绪因素,通过改进传统的车辆自由换道模型,引入不完全信息动态博弈理论,构建驾驶员情绪换道博弈模型;依次计算驾驶员正常、愤怒情绪下换道2阶段过程中双方博弈收益,并通过30名被试在正常和愤怒情绪下的换道行车数据验证模型,分析换道决策博弈特征。研究表明:驾驶员的情绪因素对换道行为具有比较明显的影响,当博弈参与者中的目标车辆驾驶员处于愤怒情绪时,较正常情绪具有更高的换道频率。     

视觉记忆型次任务对驾驶绩效及安全的影响

为研究视觉记忆型次任务对驾驶绩效及安全的影响,采用对未知内容的记忆任务和对已知内容的再认任务分别表征工作记忆和长时记忆过程,构建多组不同难度的次任务,基于标准换道试验环境LCT进行双任务研究。提取并分析驾驶人执行不同任务时车道保持、换道控制等指标的差异以及次任务绩效,基于主客观数据构建综合评判模型。结果表明:双任务驾驶条件下,车辆平均路径偏差、方向盘平均转向角、车道偏移次数指标增大,正确换道比例减小,感知负荷增大,总绩效下降。困难工作记忆组与简单工作记忆组相比,随着任务难度增大,换道控制绩效下降,感知负荷增大,总绩效下降36.1%;困难再认组与工作记忆组相比,车道保持绩效、换道控制绩效提高,感知负荷下降,总绩效提高50%;简单再认组与工作记忆组相比,总绩效变化不大;困难工作记忆组综合绩效最低。上述结果说明:随着次任务难度增大,总绩效下降,但将对未知内容的工作记忆过程转化为对已知内容的再认过程时,总绩效明显提升,这一特点在任务难度较大时更为显著。     

高速公路广告牌设置参数对安全驾驶的影响

基于眼动试验,以广告牌设置参数(面积、高度、距离道沿距离)为分析对象,对驾驶员注视高速公路广告牌的视觉特性进行分析,研究广告牌设置参数对安全驾驶的影响.利用眼动仪测试驾驶员对广告牌的平均眼球移动速度、注视时间等数据,通过分析采集的数据,得出高速公路广告牌设置时应在满足相应法规的条件下以大面积、高尺寸为宜,距道沿的距离以...     

高速公路换道行为的频谱结构识别及分类

为提高高速公路出口换道车辆与主流车辆之间安全性，以驾驶行为功率谱分析为基础，进行换道识别及危险特征分类。首先，采集高速公路出口车辆车头时距、速度、加速度特征数据，从车辆行驶横向、纵向运行方向计算碰撞时间(Time-To-Collision, TTC),以得到危险冲突与一般冲突发生概率。其次，基于特征参数划分换道过程中安全状态，根据换道车辆运动学规律，对换道行为数据抽样，同时进行频谱结构分析，在定阶为10的频谱下构建行为功率谱模型，得到碰撞安全阈值。此外，通过相关性分析得到一般冲突和严重冲突的特征量，并与实际换道数据进行匹配。最后，利用K-means聚类分析对危险行为进行分类。研究结果显示：K-means聚类分析算法的精度较高，能有效辅助交通管制措施。研究成果可为高速公路换道行为研究和高速公路出口复杂交通变化研究提供理论基础。     

山区高速公路空间郁闭度对驾驶员视觉及生理指标的影响

为了解高速公路空间郁闭度对驾驶员视觉行为和心理状态的影响规律,在山区高速公路开展室外实车试验,采用Dikablis眼镜式眼动仪和Varioport生理记录仪记录了驾驶员的眼动和生理数据,包括注视时间百分比、平均注视时间、扫视幅度、眨眼率、心电、心率、皮电等。结果表明,随空间郁闭度增加,驾驶员皮电和扫视幅度增大,眨眼率和平均注视持续时间减小,视点越来越集中。随着驾驶员的逐渐适应,空间环境对驾驶员的心理影响逐渐减弱。驾驶员主要关注中间靠左区域,目标物为中央分隔带和前方道路。开敞空间下驾驶员对右侧区域有少量关注。半郁闭空间下驾驶员皮电呈现规律性的波动,对于左侧区域的关注明显增多,对右侧区域的注视持续时间较长,视点集中点更远。     

面向换道冲突互信息的复杂交织区车辆风险识别北大核心CSCD

为提升复杂交织区行车安全性,提出了一种考虑换道冲突互信息的车辆换道风险识别方法。首先,基于无人机视频提取复杂交织区的微观换道轨迹,测算换道风险关键参数;然后,考虑换道紧邻车辆信息,聚焦于车辆换道行为的矢量性,改进拓展TTC理论,构建复杂交织区换道风险识别模型,并对换道风险的等级进行细分;最后,基于实测数据进行模型的优化与验证。结果表明,模型可有效反映汇入或汇出主线的迫切需求,描述车辆在不同位置、不同方向的换道风险差异。研究成果有助于智能网联环境下复杂交织区的车辆换道决策与轨迹优化,为交管部门制定动态预警方案提供理论支持。     

基于隐性危险驾驶人感知特性及判别模型研究

为研究驾驶人在隐性危险场景中危险感知行为,基于Bayes判别法,将驾驶行为指标作为输入变量,建立驾驶人危险感知能力预测模型.结果表明:驾驶员在显性危险场景的纵向加速度显著低于隐性危险场景;驾驶人在隐性危险场景中TTC值小于显性危险场景;在被试车辆与轿车、行人、非机动车冲突3种交通冲突场景中,驾驶人对行人危险感知能力最弱...     

如何安全随车流驾驶

随着城市汽车的密度越来 越大,较大车流容易发生交通事 故。因此,驾驶人在驾驶操作时 要小心谨慎。具体可按如下操 作: 保持与车流相同的车速,避 免出现超越车流和被车流超载; 在行驶中,注意车流的变化和道     

新通车高速公路驾驶疲劳行为研究

为了探究新通车高速公路行车时驾驶员的疲劳行为。实地采集驾驶员心生理特征及交通特征数据,并应用傅里叶变换的方法转化心率随机信号来研究驾驶员行车时心率变化规律。对比驾驶员与副驾驶员行车时的心生理特征,确定疲劳行为出现的心率增长率疲劳阈值。探究驾驶员心率增长率与交通量、速度、行车时间等参数的关系。构建疲劳预测模型,以便通过易测的交通数据判断驾驶员行车时的心生理特征。研究表明:用疲劳预测模型可通过易测的交通数据计算驾驶员行车时心率增长率,当心率增长率长时间低于11.8%时,容易出现困意。     

连续长坡路段组合线形与驾驶员瞳孔大小关系的试验分析

为了研究连续长坡路段道路线形与驾驶员瞳孔大小的关系,提高连续长坡路段行车的安全性,通过实车试验,利用眼动仪、GPS等设备采集驾驶员在某连续长坡路段上行车时的实时瞳孔直径和车速等数据,定量分析后建立了驾驶员瞳孔大小变化百分比(APCPS)与坡度、角度变化率(CCR)之间的关系模型。结果表明:在连续长坡路段上、下坡方向行车时,驾驶员的APCPS与坡度存在二次函数关系,上坡方向的APCPS随坡度增加而增加,下坡方向的APCPS随坡度增加先减小后增大;APCPS与CCR存在三次函数关系,上、下坡方向的APCPS随CCR增加均先减小然后增大后再减小;坡度与平面线形综合作用时,上、下坡方向的APCPS呈现相似的变化规律。     

高速公路小客车驾驶员变道行为研究

为提高高速公路小客车变换车道时的安全性,通过检测小客车的运行速度、驾驶员心理生理反应参数,采用随机序列函数法将驾驶员心率随机变量转变为相关函数,并应用离散的傅里叶变换方法分析驾驶员行车心率的功率谱;研究驾驶员变道行为与速度、交通量和驾驶员心理生理反应的关系,构建高速公路小客车驾驶员变道行为模型,描述驾驶员行车时的心理状态,判断其安全性。研究表明:小客车自由变道和超车变道时,驾驶员瞳孔尺寸小于5.0 mm,心率增长率小于27%,行车安全性较高;争抢变道和强行变道时,驾驶员表现为紧张甚至恐惧,容易发生误操作,安全性较差。     

村镇道路会车特性与驾驶员心生理变化关系研究

为提高村镇道路行车安全性,实地检测村镇道路会车过程中车速和驾驶员的心生理反应参数,融合交通工程学、心理学和人因工程学的基础理论,探究会车过程中车辆的运行特性与驾驶员心率变化间的关系。首先整体分析试验中所有会车过程的行车状态,然后分析直线段上单次会车过程中车速变化与心率增长率的关系,最后分析曲线段上车速、心率增长率与平曲线半径的关系。结果表明:在村镇道路上,驾驶员会车时存在明显的紧张行为;在会车时域内车速、驾驶员心率增长率呈U型变化,且两者变化趋势相反;会车时的车速随道路平曲线半径的增加而增大,心率增长率随平曲线半径的增加而减小。     

LNG储罐泄漏火灾爆炸事故后果定量分析

分析了目前用于定量预测LNG储罐泄漏火灾爆炸事故后果的三种主要计算模型,并基于ALO-HA软件对LNG储罐泄漏导致的火灾爆炸事故后果进行了定量评估,深入分析了风速、泄漏部位对LNG储罐泄漏事故的影响.结果表明:①在蒸汽云爆炸模型条件下,可燃区域和爆炸冲击波伤害区域随风速的增大先增大后减小,风速为7 m/s时达到最大值;随泄漏点与储罐底部距离的增大而减小;②在池火模型条件下,热辐射伤害区域随风速的增大先增大后减小,风速为10 m/s时达到最大值;随泄漏点与储罐底部距离的增大而减小;风速使该区域向下风向方向偏移,且偏移程度随风速增加而增加;③在沸腾液体扩展蒸气云爆炸模型条件下,风速和泄漏源位置变化对热辐射伤害区域形状和面积定量计算结果没有影响.     

三岔型枢纽互通事故高发匝道的形成机制与安全提升研究*

为研究高速公路三岔型互通右转匝道车辆事故的发生机制,以宜宾至叙永高速公路双桥枢纽互通为对象,运用Carsim/trucksim软件建立事故匝道的三维数字模型,模拟小客车和货柜车的运行过程,设置3种不同工况,对车辆在匝道上的动力学特性进行分析。结果表明:行驶速度升高会导致匝道路段的车辆横向偏离增大,发生侧滑或侧翻的几率增加;充分制动距离是保证车辆安全通过匝道受限路段的重要因素,货车需要更长的制动距离;道路视觉环境是影响驾驶人速度选择行为的重要因素,匝道路段与高速公路主线行驶环境的高度近似,导致驾驶人选择较高的速度进入匝道,部分车辆在小半径弯道之前无法将速度降低至安全速度,进而发生事故。本文运用行车动力学仿真和驾驶人视觉手段,在驾驶行为层面分析事故的形成机制,进而提出安全提升措施,可为匝道线形设计和交通运行管理提供科学依据。     

前车突然切入时驾驶人应激生理特性研究

为研究前车突然切入对驾驶人生理负荷的影响,利用MP150生理监测系统对22名被试进行虚拟驾驶试验。采集记录前车突然切入时被试的生理参数。研究驾驶人心率增长率和心率变异性(HRV)指标与车速、应激距离之间的关系。结果表明:自车速度为100 km/h时,随着前车切入距离从55.6 m减小到27.8 m,被试的平均心率增长率从16.21%增大到23.27%,HRV参数低频(LF)值也呈现下降趋势。前车切入距离一定,随着自车车速从60 km/h增加到120 km/h,被试的平均心率增长率存在显著性差异,平均从13.05%上升到21.85%。差异性检验结果表明,前车切入距离和自车速度发生变化时驾驶人的生理负荷变化趋势一致,但自车速度因素对驾驶人生理负荷的影响程度高于切入距离因素。