复杂道路环境中驾驶人应激反应能力研究

为提高驾驶人在复杂道路环境中的应激反应能力,利用汽车驾驶模拟器试验平台和眼动仪,针对山区双车道公路、城市道路、高速公路和农村公路4种道路应激场景,研究驾驶人的应激反应能力。通过回归分析,研究驾驶人在复杂道路环境下应激反应能力与训练次数的关系。结果表明,驾驶人瞳孔面积变化率与应激训练次数的对数回归模型的拟合度较高;高速公路雾天(前车未打转向灯突然换道)条件下,驾驶人的应激反应能力较差;非职业驾驶人的应激反应能力,会随着时间的增长出现不同程度的减弱,可通过恢复性训练,较快回到原来的应激反应水平。     

驾驶人应激反应能力强化培训方法

为提升驾驶人对突发交通状况的处理能力,预防交通事故,通过收集并整理国内典型应激场景,建立不同道路类型及天气下的三维应激场景库;综合国内外文献提出以舒尔特方格训练驾驶人注意力,选择反应仪加强驾驶人应激反应能力的心理培训与基于驾驶模拟器三维应激场景库的驾驶人技能培训相结合的应激反应能力培训方法;对20名被试进行培训,选择应激处置绩效为指标评估培训前后的应激绩效。结果表明:在83.33%的应激场景中,培训后的被试的应激处置绩效高于培训前;就单个场景而言,培训后的绩效显著提升,且趋于稳定;所开发的驾驶人应激反应能力培训方法对提升驾驶人应激反应能力和操作正确率有良好的效果。     

城市道路环境下新老驾驶人视觉特性研究

为研究新老驾驶人在城市道路环境下的视觉特性,以开发型汽车驾驶模拟器为试验平台,选用12名被试人员,用眼动仪对被试人员进行生理指标测试。运用统计学和数据挖掘方法对新老驾驶人的瞳孔面积、注视特性、扫视特性和回视特性进行了分析。结果表明:在城市道路环境下,新驾驶人的瞳孔面积变化剧烈;老驾驶人前瞻性机制和反馈机制表现明显,而新驾驶人只表现出具有反馈机制;新驾驶人对仪表盘、前方车辆的注视次数和注视时间较多,老驾驶人更倾向于对后视镜、标志牌、行人等信息的关注;新驾驶人的回视次数多,而老驾驶人回视次数少。在城市道路环境中新驾驶人与老驾驶人相比,视觉特性不稳定,受道路环境的影响较大。     

认知分心时驾驶人应激反应特征分析

为预防由认知分心影响驾驶人应激反应能力引发的交通事故,开展试验,在驾驶模拟器平台上模拟城市、乡镇、山区和高速公路等应激场景,测试有无分心任务2种条件下驾驶人的应激反应,采集驾驶人操作数据和车辆行驶数据,并利用Facelab5型眼动仪记录驾驶人眼动数据;选取相关表征指标并分析试验数据。结果表明:相比于正常驾驶,认知分心驾驶导致驾驶人视觉搜索范围变窄;无论正常驾驶还是认知分心驾驶,扫视行为均以中、低幅度为主;认知分心导致驾驶人对加速踏板的控制能力减弱;与正常驾驶相比,认知分心时驾驶人的应激反应时间明显增加。     

不同警告方式下驾驶人应激反应能力模拟试验研究

为研究在道路突发危险场景下先进驾驶辅助系统的不同警告方式对驾驶人应激反应能力的影响，利用自主开发的驾驶人应激反应能力测试软件，以计算机模拟与驾驶模拟器为试验平台，以实际驾驶视频为试验场景，选取操作准确率和反应时间为测试指标，分析不同警告方式下驾驶人的应激反应能力。研究结果表明:视觉警告可有效缩短应激反应时间；视听觉组合警告中，视觉警告占主导作用，听觉警告起辅助作用；在真实场景视频试验环境下，驾驶模拟器模拟试验的操作效果优于计算机模拟试验。     

不同训练维度下新手驾驶人潜在危险认知能力研究

为完善我国驾驶人安全教育体系,预防由驾驶人引发的交通事故,选取潜在危险认知通过率、危险区域正确判断率、避险操作准确度为评价指标,利用自主开发的测试培训软件,采集36名被试的数据,分析不同训练频次及丰富度下,新手驾驶人潜在危险认知能力的提升效果。结果表明:反复训练可使驾驶人潜在危险认知能力提高并保持稳定;相较于低频训练,3~6天/次的高、中频训练效果更明显;相较于简单训练,有针对性教育指导的多样训练使驾驶人能力提升更快;有限的训练条件下,进行6~8次多样训练效果较好。     

女性驾驶人特性与行为机制研究现状及展望

为系统地认识女性驾驶人的驾驶特性,分析其驾驶行为,从女性驾驶人交通事故数据统计、致因和心理、生理、“药驾”等因素,梳理国内外女性驾驶人驾驶特性及行为机制的研究成果,总结主流研究角度、方法和内容,并展望其未来研究趋势。对文献的梳理和分析表明:导致女性驾驶人交通事故的因素主要包括人格、认知等心理特征和视觉能力、应激反应等生理特征,同时“药驾”也影响着驾驶特性与行为。剖析了女性驾驶人特性及行为机制研究目前存在的不足之处,对未来的研究提出了建议。并针对女性驾驶人群体在各种道路交通环境中开展有效的模拟驾驶培训和教育,进而全面提升中国女性驾驶人的交通安全水平。     

交通环境及驾驶人属性对车辆横向控制水平的影响分析

为探究道路环境及驾驶人属性对车辆直道横向控制水平的影响，招募31名试验对象，设计白天-城市道路、夜晚-城市道路、白天-高速公路、夜晚-高速公路等4种情境下的实际道路驾驶试验，选取横向加速度均值和横向加速度标准差为二维向量，基于二分K-means算法对驾驶人在直道行驶的横向控制水平进行划分。结果表明：样本数据聚为3类时聚类效果最佳，驾驶人的直道横向控制水平被划分为良好、一般、较差；4种情境中，夜晚-城市道路环境下驾驶人的整体横向控制水平最差；所有驾驶人属性中，只有性别因素对驾驶人的横向控制水平存在显著影响，男性驾驶人的直道横向控制水平优于女性驾驶人，年龄、驾龄、婚姻状况、文化程度等5种因素不存在显著影响。     

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。     

驾驶人视觉注意力需求与驾驶行为特性的关系

采用驾驶模拟系统平台,以不同车道类型及不同交通流状态(自由流/稳定流/不稳定流/强制流)为虚拟试验场,应用心理试验设计方法,测试得到21名被试在不同交通流状态下的视觉注意力需求及驾驶行为。对5种车道类型及4种交通流状态下被试驾驶时的视觉注意力需求特性和驾驶行为特性数据进行分析,得到不同车道不同交通流状态下的视觉注意力需求变化情况。利用多元回归方法分析了不同交通流状态下驾驶人视觉注意力需求与驾驶行为之间的关系,并构建了基于驾驶行为特性的驾驶人视觉注意力需求预测模型。结果表明,驾驶人视觉注意力需求与制动次数、油门踏板位移和车辆轨迹偏差之间存在相关关系。     

The effect of age on cognitive performance under the impact of vibration in a driving environment.

The effect of organismic variable age on human cognitive performance was studied under the impact of vibration in different automobile driving environments, namely city streets, rural roads and highways. Reaction time was measured in milliseconds through a human response measurement system specifically designed for the purpose. Results of the study showed that age had a significant effect in city street and rural road conditions. It was also found that the level of equivalent acceleration of vibration and a difficulty index significantly affected cognitive performance in all driving conditions. The organismic variable age observed to have a significant effect on task performance implied that youngsters and older people are stressed differently in specific environments of driving so proper stress management strategies should be evolved for them in order to minimize the number of accidents.     

Driving safety improves after individualized training: An RCT involving older drivers in an urban area

Objective: This study aimed to reproduce the results of a previous investigation on the safety benefits of individualized training for older drivers. We modified our method to address validity and generalizability issues.

Methods: Older drivers were randomly assigned to one of the 3 arms: (1) education alone, (2) education?+?on road training, and (3) education?+?on road?+?simulator training. Older drivers were recruited from a larger urban community. At the pre- and posttests (separated by 4 to 8 weeks) participants followed driving directions using a Global Positioning System (GPS) navigation system.

Results: Our findings support the positive influence of individualized on-road training for urban-dwelling older drivers. Overall, driving safety improved among drivers who received on-road training over those who were only exposed to an education session, F(1, 40) = 11.66, P = .001 (26% reduction in total unsafe driving actions [UDAs]). Statistically significant improvements were observed on observation UDAs (e.g., scanning at intersections, etc.), compliance UDAs (e.g., incomplete stop), and procedural UDAs (e.g., position in lane).

Conclusion: This study adds to the growing evidence base in support of individualized older driver training to optimize older drivers’ safety and promote continued safe driving.     

生态驾驶行为对单个小汽车运行状态的综合影响分析

为了进一步明确我国实际道路交通条件下生态驾驶行为对车辆运行状态的综合影响,助力生态驾驶行为推广应用策略,结合驾驶模拟和实车驾驶试验,重点分析了生态驾驶行为对单个小汽车能耗、排放及运行效率的影响。结果表明:生态驾驶行为能有效降低机动车能耗和尾气排放;同时,相同条件下,生态驾驶行为降低车辆能耗的比例远大于车辆行驶时间增加的比例。因此,对单个小汽车而言,生态驾驶行为的节能效益大于其对车辆运行效率的影响。     

Adaptive response criteria in road hazard detection among older drivers

Objectives: The majority of existing investigations on attention, aging, and driving have focused on the negative impacts of age-related declines in attention on hazard detection and driver performance. However, driving skills and behavioral compensation may accommodate for the negative effects that age-related attentional decline places on driving performance. In this study, we examined an important question that had been largely neglected in the literature linking attention, aging, and driving: can top-down factors such as behavioral compensation, specifically adaptive response criteria, accommodate the negative impacts from age-related attention declines on hazard detection during driving?

Methods: In the experiment, we used the Drive Aware Task, a task combining the driving context with well-controlled laboratory procedures measuring attention. We compared younger (n = 16, age 21–30) and older (n = 21, age 65–79) drivers on their attentional processing of hazards in driving scenes, indexed by percentage of correct responses and reaction time of hazard detection, as well as sensitivity and response criteria using signal detection analysis.

Results: Older drivers, in general, were less accurate and slower on the task than younger drivers. However, results from this experiment revealed that older, but not younger, drivers adapted their response criteria when the traffic condition changed in the driving scenes. When there was more traffic in the driving scene, older drivers became more liberal in their responses, meaning that they were more likely to report that a driving hazard was detected.

Conclusions: Older drivers adopt compensatory strategies for hazard detection during driving. Our findings showed that, in the driving context, even at an older age our attentional functions are still adaptive according to environmental conditions. This leads to considerations on potential training methods to promote adaptive strategies that may help older drivers maintain performance in road hazard detection.     

基于驾驶员模型参数辨识的疲劳驾驶研究

提出一种利用驾驶员模型反演方法来进行驾驶员疲劳诊断研究的新方法。首先利用预瞄神经网络建立适应于复杂路况条件下的驾驶员-汽车-道路闭环模型,然后定义特定行驶轨迹内理论数据与试验数据的近似度为目标函数,将驾驶员参数的反演问题转化为多目标优化问题,采用基于实数编码混沌变异量子遗传算法的优化方法,获得全局最优解。试验中采用脑电和主观疲劳心理评测结合的方法确定被试者的疲劳状况。在每种疲劳状况下对驾驶员参数进行辨识,对结果进行统计分析表明,在考虑到车型、道路曲率等因素条件下驾驶员参数分布与驾驶员的疲劳状况有很强的相关性。     

Cognitive stereotypes in responses to diagrammatic analogues of driving tasks

Cognitive stereotypes, or anticipatory response dispositions, toward driving tasks are identified in analyses of responses to diagrammatic analogues of intersection and overtaking decision problems. It is argued that such a questionnaire can be designed to permit a preliminary determination of relationships between these dispositions and contextual factors such as traffic control environment, en route traffic, road marking, security of the road ahead, and number of vehicles to be overtaken. Suggested applications of the procedure include anticipating the ability of individuals or groups to adapt to changes in the traffic control environment and measuring the effects of remedial training activities.     

高速公路交通事故成因分析及对策研究

高速公路因其独特的行车环境 ,其交通事故损失十分巨大 ,研究成因分析具有十分重要的意义。影响高速公路安全的因素很多 ,以往的分析 ,只是从定性的角度 ,没有给出定量方面的具体研究。笔者从系统科学的观点出发 ,对我国高速公路交通事故进行统计分析 ,综合考虑交通参与者、车辆、道路以及行车环境 ,运用层次分析法对主要成因进行分析。结果显示 ,驾驶员因素、外部行车环境 ,尤其是先进的管理技术等占有很大的比重。笔者提出了相关的解决措施及对策建议 ,主观上应该加强对驾驶人员的安全教育培训 ;客观上应该提高车辆、道路的技术水平 ,同时加强高科技技术在事故管理中的应用 ,建立先进的高速公路交通事故管理系统。     

驾驶员风险认知能力对交通安全的影响

为辨别不同驾驶员风险认知能力对驾驶安全的影响。通过设置13种存在潜在风险的交通情景,引入惩罚用时机制,利用驾驶模拟器,对熟练驾驶员和非熟练驾驶员在风险认知培训前后的风险认知能力进行比较,找出不同驾驶员对风险认知的差异。试验结果显示,熟练驾驶员的风险认知能力比非熟练驾驶员要高,两者在引起交通风险的因素上是不同的,培训后的风险认知能力较之前有很大提高。培训能够拓宽驾驶员对潜在风险的认知程度,更好地将驾驶员的操作技能、知识体系和外在行为衔接在一起,从而减少交通事故的发生。     

基于地理信息系统的UPMIS安全设计

重点论述基于地理信息系统 (GIS)的城市路面管理信息系统 (UPMIS)安全设计的主要思路。即对城市道路具体路面的有关属性编码之后 ,通过GIS信息平台将路面空间属性与路面属性数据联系起来生成路面空间信息系统。从而使路面的管理与道路的地理信息相结合 ,使管理更加直接、形象。并且将研究应用到秦皇岛市路面管理系统的设计中 ,效果很好。笔者通过研究 ,为城市道路信息可视化管理作一些有益的探索。