驾驶机舱LED灯光色温与人员警觉度关系仿真实验研究

为了探讨驾驶机舱内LED灯光色温与人员警觉度的联系,在A320模拟驾驶舱内设置2 500～2 700 K,3 000～3 200 K,6 000～6 500 K 3种不同色温的LED灯光环境,采用卡斯罗林嗜睡量表（KSS）、闪光融合临界频率仪（CFF）、视觉舒适度评分量表（VCS）,对5名被试人员在不同灯光环境的疲劳程度和视觉舒适度进行实时测量。针对测量结果,采用方差分析及描述性统计的数据分析方法,评价被试人员于不同灯光环境下的疲劳程度、视觉舒适度的差异性及变化情况。研究结果表明:高色温LED灯光环境下,人员的主观嗜睡感受及客观疲劳感受较低,且有着较低的疲劳感受增长率;高色温LED光源下人员的视觉舒适度也较高;增高LED灯光色温可一定程度上提升人员的警觉性。     

基于生理信号的驾驶疲劳综合指标试验研究

研究驾驶过程中随着疲劳的产生驾驶员生理信号的变化规律,提取反映驾驶疲劳程度的综合指标。采用驾驶模拟器对20名被试进行驾驶模拟试验,用MP150多导生理仪实时采集并记录驾驶员在60 min驾驶任务过程中的心电信号、脑电信号、肌肉电阻信号、皮肤温度信号和呼吸频率信号。运用R软件对数据进行线性回归分析,对比一般回归分析,逐步线性回归分析克服了一般回归分析许多变量不显著的缺点,得到了最优的驾驶综合指标方程,确定了与各项指标相关的驾驶疲劳评价综合指标,并通过3名被试模拟驾驶试验验证了综合指标作为评价驾驶疲劳的有效性。     

航站楼公共区的实体试验与模拟试验研究

机场航站楼公共区存在的各类火灾荷载不仅加剧了火灾隐患,还由于各自不同的燃烧特点给相关研究增加了难度。通过对商铺货架、书店书架、值机普通座和商务桌椅开展实体燃烧试验,并采用火灾动态模拟器(Fire Dynamic Simulation, FDS)进行全尺寸建模和数值模拟,分析火灾荷载类型、燃烧过程和温度的相关性,通过统计分析软件对比实体试验与模拟试验的燃烧过程、温度、热释放速率(Heat Release Rate, HRR)等参数的差异及原因。结果表明,HRR与O₂/CO₂释放率均会对温度产生显著影响,导致模拟后期的温度比实体试验的更低。火灾荷载类型会影响实体试验的HRR和温度,而实体试验和模拟试验测得的温度均与燃烧过程的HRR呈显著正相关性,O₂/CO₂释放率也会影响模拟试验的HRR和温度。通过O₂/CO₂释放率的参数赋值,可提高FDS模拟结果的准确度。     

计算机模拟警戒作业疲劳与绩效测量实验设计

为探索警戒作业工间休息机制,设计计算机模拟监控警戒作业实验研究疲劳与绩效之间的关系.通过对9个时间单元绩效数据的两两比较,发现原有实验方案存在不合理性.分析心理厌倦和暂时性注意缺失对作业绩效的干扰,找出问题根源.通过调整任务界面和参数、增加声音警示音、设置时间进度条、加强实验前自我检查和培训环节对实验方案进行改进,并检...     

窗口溢流火燃烧试验与数值模拟研究

选取20 cm × 40 cm和60cm×30c m两个开口工况对窗口溢流火燃烧现象进行试验和模拟研究.试验台基于ISO 9705全尺寸热释放速率试验台搭建,包括燃烧小室、模拟外壁面、温度测量系统和气体分析系统.结果表明,燃烧状态受通风因子影响较大.蜂值热释放速率随通风因子的增大而增大,而达到峰值热释放速率的时间和燃烧持续时间呈相反的变化趋势.溢流火焰的壁而贴附效应与小室开口比率(宽高比)有关,宽开口火焰壁面结附效应比带开口明显.采用火灾动力模拟软件FDS(Fire Dynamics Simolator)对试验结果进 行数值模拟.模拟得到的热释放速率、溢流火焰温度分布、小室温度以及溢流火焰的壁面贴附效应与试验结果吻合较好.     

受限空间屏幕作业视觉疲劳研究

为了探究有限空间内光照对屏幕作业视觉疲劳影响,选取实验人员在受限空间平台内进行模拟屏幕作业。实验结果表明:在有限空间内作业,300 lx为理想的照明条件,并且在较昏暗（0~100 lx）的情况下,视觉能力下降的最快;光照强度的强弱对疲劳有明显的影响,在光线较暗的环境中闭眼时长明显高于正常光线（300 lx）时和较亮（750 lx）环境的闭眼时长,在作业30~60 min时,男女表现差异明显;黑暗环境更能造成作业人员疲劳,男性在黑暗环境中的视觉适应能力优于女性。同时做出推断,闭眼波动性增大的时间点推测为疲劳关键点,应该对该时刻工作的人员提醒或提前进行休息,避免该时刻出现。研究结论可为关于视觉疲劳眼动设备的开发提供理论支撑。     

基于眼-脑生理指标的大型地下洞室驾驶员疲劳演化特征研究

为保障大型地下洞室驾驶安全,提出眼动和脑电双模态驱动的大型地下洞室驾驶疲劳评价方法,探究驾驶员疲劳演化特征。首先,根据实地数据设计大型地下洞室模拟场景,利用驾驶模拟技术开展驾驶试验,实时采集驾驶员的眼动和脑电数据;其次,对数据进行分段处理,基于格拉布斯准则剔除眼动异常数据,通过快速傅里叶变换分解出脑电节律,构建脑电疲劳指数模型;最后,开展不同区段下驾驶员平均瞳孔直径、眨眼持续时间、眨眼频率及θ、α、β节律等指标的差异性分析,以平均瞳孔直径和脑电疲劳指标F为参量,提出基于模糊综合评价的驾驶疲劳度量方法。结果表明,驾驶员的视觉疲劳出现明显早于精神疲劳,而精神疲劳可以更精确地体现影响驾驶状态的内在疲劳。相较于地上路段,驾驶员在大型地下洞室中的疲劳累积更快,呈现反复、波动式上升,且其综合疲劳程度在中后段达到峰值,之后受洞口光亮刺激在末段减弱。     

PVC电缆全尺寸燃烧试验与数值模拟研究

在利用锥形量热计测试方法获得电缆燃烧热、点燃温度等火灾数值模拟参数基础上,利用FDS数值模拟软件对电缆全尺寸试验平台电缆燃烧试验进行模拟.对比模拟结果与试验结果发现,热释放速率、温度等参数吻合较好.热释放速率到达峰值时间试验值为231 s,模拟值为243 s; 热释放速率峰值试验值为53 kW,模拟值为55 kW.研究表明,利用数值模拟对电缆燃烧过程进行精确模拟是可行的.     

横向电缆火灾试验与区域模型数值模拟

基于自然通风条件下受限空间内的横向1、2、3和4层电缆燃烧试验,验证双区域模型模拟横向电缆火灾动力学过程的可靠性。首先,根据横向电缆火灾试验中测量的室内温度场的变化,证明横向电缆火灾过程基本符合双区域模型假设。然后,比较区域模型预测值与试验测量值,得到了区域模型预测的误差范围为0.004~0.169。研究表明,双区域模型能够可靠地模拟室内横向多层电缆火灾过程。此外,基于间隔0.15 m的4层电缆的燃烧,研究了区域模型火源设置(即设置1个火源和设置4个火源)对模拟结果的影响,结果表明,设置为1个火源得到的最大误差达31.1%,而设置为4个火源的模拟结果相对更加可靠,其误差不超过6%。因此,对横向多层电缆火灾过程的区域模型预测,建议将每层电缆设置为单个火源。     

长时间单调模拟驾驶对疲劳的影响研究

通过模拟驾驶实验,综合评估长时间驾驶以及单调环境对驾驶员疲劳程度的影响是笔者研究的主要课题内容。借助于在模拟驾驶座舱上,4个健康样本分别参加高速公路(单调环境)和一般公路(非单调环境)的两组驾驶仿真实验,每组测试均持续两小时,一共进行10次实验。实验过程中,样本的操控数据(车速和方向盘转角)、反应时间、心电信号、主观疲劳状况等都同步记录并保存。实验结果表明长时间驾驶对操控能力、反应时间、心率、主观疲劳都有显著性影响(p<0.050),单调环境(高速公路)和非单调环境(一般公路)相比,车速方差区别显著,而尽管被试在高速公路的单调环境下驾驶后主观感觉更疲劳一些,但反应时间、心率等因素并没有显著性差异。     

防疫豁免政策下的飞行机组舱内警觉性预测仿真

为验证《疫情期间豁免机组成员值勤期、飞行时间限制的实施办法》的可行性,以及为其提供科学依据。以飞行机组成员在驾驶舱内的警觉性变化为验证指标,基于警觉能理论,建立量化评估驾驶舱内飞行机组警觉性的数学模型,以飞行过程中的轮换安排为例进行舱内机组警觉性的数值模拟仿真,并对比分析"CCAR-121部"规章与"豁免办法"中不同飞行时间限制下的舱内机组警觉性预测仿真结果。结果表明:以文中排班和轮换安排的情况下,以"豁免办法"进行运行时,驾驶舱内飞行机组的警觉性整体上不低于"CCAR-121部"规定,因此,"豁免办法"的实施具有可行性和科学性。     

喷嘴直径对降尘效果影响的试验研究

为提高喷雾降尘效率,以改善作业环境,有必要研究喷嘴直径与降尘效果间的关系。基于自行设计的喷雾降尘试验系统,采用马尔文实时高速喷雾粒度分析仪、高速摄像仪及粉尘浓度测定仪对不同直径喷嘴的雾化特性参数和降尘效率进行测定。结果表明,在相同喷雾压力下,随着喷嘴直径的增大,全尘降尘效率持续增加,而呼吸性粉尘降尘效率先增加后减小,并在喷嘴直径为1.5 mm时达到最大值;在耗水量相同的情况下,随着喷嘴直径的增大,全尘和呼吸性粉尘降尘效率均下降。在井下喷雾降尘中,当耗水量不受限制时,为同时确保全尘和呼吸性粉尘降尘效率,宜选择直径为1.5 mm的喷嘴;当耗水量受限制时,宜选择直径为1.2 mm的喷嘴。     

煤粉燃烧性与工业分析、着火温度的相关性研究

喷吹煤粉燃烧性是生产中的一个重要参数,实时掌握原煤燃烧性的波动变化对保证喷煤的安全和稳定十分必要。直接测量煤粉燃烧性的方法成本高,时间长,操作复杂,不利于生产应用;采用测定煤的工业分析和着火温度的方法简单易行,应用范围广泛。该文针对某炼铁厂的15种原煤,进行了工业分析和着火温度的实验研究,引入了统计学中相关系数的概念对数据进行了处理分析,实验证明煤的挥发分和着火温度与煤粉的燃烧性高度线性相关,此方法为利用两参数间接分析煤粉燃烧性提供了理论基础。     

松散煤体表面温度与热源温度对应关系的热红外实验研究

煤层自燃火灾的自燃火源位置的精确探测是防灭火的关键,也是一项世界性难题。近年来,应用红外技术探测煤层隐蔽火源位置已成为一个热点,通过红外技术定性和定量研究松散煤体升温过程中红外辐射特征变化及影响因素,掌握松散煤体内部热量传递规律,对于利用红外成像技术探测井下煤层自燃隐蔽火源具有重要的参考价值。本文采用在松散煤体中加线状热源,保持热源位置不变,改变热源温度,当温度场达到稳定时用红外热像仪采集表面照片的方法,研究松散煤体表面温度与热源温度的对应关系。结果表明热源上方为高温区域,近似椭圆状,随着热源温度的升高,高温区域不断扩大,表面温度t与热源温度T、像素坐标χ满足关系式。     

The relationship between cell phone use and management of driver fatigue: It's complicated

Introduction: Voice communication may enhance performance during monotonous, potentially fatiguing driving conditions (Atchley & Chan, 2011); however, it is unclear whether safety benefits of conversation are outweighed by costs. The present study tested whether personalized conversations intended to simulate hands-free cell phone conversation may counter objective and subjective fatigue effects elicited by vehicle automation. Method: A passive fatigue state (Desmond & Hancock, 2001), characterized by disengagement from the task, was induced using full vehicle automation prior to drivers resuming full control over the driving simulator. A conversation was initiated shortly after reversion to manual control. During the conversation an emergency event occurred. Results: The fatigue manipulation produced greater task disengagement and slower response to the emergency event, relative to a control condition. Conversation did not mitigate passive fatigue effects; rather, it added worry about matters unrelated to the driving task. Conversation moderately improved vehicle control, as measured by SDLP, but it failed to counter fatigue-induced slowing of braking in response to an emergency event. Finally, conversation appeared to have a hidden danger in that it reduced drivers' insights into performance impairments when in a state of passive fatigue. Conclusions: Automation induced passive fatigue, indicated by loss of task engagement; yet, simulated cell phone conversation did not counter the subjective automation-induced fatigue. Conversation also failed to counter objective loss of performance (slower braking speed) resulting from automation. Cell phone conversation in passive fatigue states may impair drivers' awareness of their performance deficits. Practical applications: Results suggest that conversation, even using a hands-free device, may not be a safe way to reduce fatigue and increase alertness during transitions from automated to manual vehicle control.     

多灾种概念辨析及灾害事故关系研究综述

随着人类社会的不断发展,各种各样的突发事件对人类的生产生活环境造成了重大影响,为了更好地应对突发事件,需要充分考虑和深入分析突发事件所带来的各种威胁。然而,目前对于灾害事故等多灾种之间的相互关系,仍存在描述众多,概念混淆的问题。在广泛调研的基础上,梳理、归纳和补充灾害事故间关系现有的概念和定义,以及相关名词的运用场景,将灾害事故等多灾种情形归纳为灾害事故相互增强、灾害事故互斥削弱、灾害事故互不影响3大类,Natech事件、灾害链、多米诺效应、人为激发灾害、灾害事故集等10小类,并详细阐述其含义,并进一步举出对应的案例;同时,在整理多灾种风险分析的研究现状基础上,对未来多灾种风险分析的研究提出展望。     

初始温度和压力对排污空间甲烷-空气混合物爆燃特性影响的模拟研究

市政排污空间作为城市公共基础设施的重要组成部分，易积聚可燃气体形成爆炸性环境。结合排污空间的特殊环境条件，采用Fluidyn-MP多物理场数值模拟软件，建立了20 L球形爆炸罐分析模型，通过改变初始温度和初始压力，对排污空间甲烷-空气混合物爆燃特性及其变化规律进行模拟研究。结果表明:初始温度升高导致甲烷-空气混合物最大爆炸压力降低，缩短了到达最大爆炸压力的时间；初始压力增加导致最大爆炸压力急剧升高，并延长了到达最大爆炸压力的时间；最大爆炸压力对初始压力的敏感程度远大于初始温度的影响。此外，随着初始温度和初始压力的升高，爆炸火焰平均传播速度增加，而火焰传播速度对初始温度较敏感。     

The relationship between oxygen consumption rate and temperature during coal spontaneous combustion

Spontaneous combustion is a major natural disaster in coal production. In the process of exploring coal self-ignition, a series of hypotheses have been put forward, most scholars agree that the current coal-oxygen compound theory. Oxygen consumption rate reflects the status of coal spontaneous combustion, and it is also one of the parameters necessary for numerical simulation of coal spontaneous combustion. In this paper, a coal heating and oxidation experiment was designed, Experimental device consists of heating and oxidation furnace, gas chromatograph, temperature control and data acquisition systems and other equipment components. Three coal samples whose weight each is 5 g were selected for the study. By experiment, oxygen concentration at the inlet and outlet of temperature oxidation furnace was measured. Oxygen consumption rate is calculated in the heating process of coal according to air flow. In the Cartesian coordinate system, the temperature as abscissa and the oxygen consumption rate for the longitudinal coordinates, drawing the relationship between oxygen consumption rate and temperature plot. And then regression analysis was used to analyze the relationship between oxygen consumption rate and coal temperature during the heating and oxidation process of coal. The results show that the oxygen consumption rate and temperature of coal were linear relationships both before and after the critical temperature when the coal temperature is less than 180 °C. Before the critical temperature oxygen consumption rate is low, however it increases rapidly when coal temperature reaches a critical temperature. The result is important for the prevention and treatment of spontaneous combustion of coal.