基于驾驶视认需求的夜间雾区路段光源特性

基于驾驶员安全驾驶视认需求机理及行为特性分析,研究在夜间雾区路段开放交通条件下通过人工照明提高驾驶视认距离的光源特性,以改善雾区行车安全与效率.在室内模拟夜间高速公路雾区交通环境,对随机抽取的12名小客车驾驶员进行不同光源特性和能见度条件下的灰色小目标物视认实验,采用二元线性模型进行实验数据拟合,得到了不同光源条件下雾区能见度与视认距离的相关关系,得出在夜间照度和能见度相同时高色温的光源更能提高雾区驾驶员视距,通过提高光照强度可满足驾驶视认距离的需求.研究方法和结论可为改善夜间雾区路段的行车安全视距提供技术参考,同时为高速公路雾区路段安全保障技术研究奠定基础.     

雾霾天气低能见度对不同跟驰状态驾驶行为的影响

利用8自由度高逼真度驾驶模拟器,从工程学和人类心理学角度分析了雾霾天气低能见度对不同跟驰状态(加速、减速和平稳跟驰)驾驶行为的影响。结果表明:雾霾天气低能见度对不同跟驰状态驾驶行为的影响存在明显差异性。加速跟驰过程中,雾霾天气低能见度下驾驶员对速度差变化、距离差变化的反应敏感性和最大意愿加速度分别比晴天显著降低了29.3%、33.1%和17.4%,且驾驶行为异质性明显升高;减速跟驰过程中,雾霾天气低能见度下驾驶员对速度差变化的反应敏感性、最大意愿减速度和感知前车最大减速度分别比晴天显著提高了31.7%、17.8%和16.3%,对距离差变化的反应敏感性显著降低了32.1%,而驾驶行为异质性有所降低;平稳跟驰过程中,雾霾天气低能见度下驾驶员对速度差变化反应敏感性比晴天显著提高了41.6%,最大意愿加速度和减速度均值小于晴天,期望速度和对距离差变化的反应敏感性与晴天无显著差异。加减速反应阈值方面,驾驶员在雾霾天气低能见度下倾向于采取更加积极的加速反应来紧随前车,同时又更加谨慎地采取减速反应避免碰撞。本文研究结果为雾霾天气低能见度等紧急事件下应急疏散微观交通仿真的建立提供了理论支撑。     

双车道公路不同线形组合路段划分标准研究

针对驾驶员驾驶安全舒适性特性,以我国双车道公路不同线形组合路段划分标准为研究对象,引入驾驶员驾驶工作负荷理论和驾驶工作负荷度计算模型,通过对驾驶员在双车道公路不同平曲线半径和纵坡坡度条件下的动态驾驶试验方案设计,采集了36名驾驶员在双车道公路不同平曲线半径和纵坡坡度上行车时的运行速度和心电指标数据;在此基础上通过驾驶员在驾驶过程中眼动视频的分析处理,得到小客车和大货车驾驶员在双车道公路不同平曲线半径和纵坡坡度线形、自由流条件下行驶时的驾驶工作负荷度变化规律,发现不同的平曲线半径和纵坡坡度对驾驶员驾驶工作负荷度的影响不同,并确定了满足驾驶安全舒适性的平曲线半径和纵坡坡度划分阈值,最终提出了基于驾驶工作负荷度的双车道公路不同线形组合路段划分标准.     

雾天对高速公路驾驶员视觉影响研究

雾通过本身的光学现象影响驾驶员视觉和心理,从而导致事故的发生。雾对驾驶员视觉的影响主要表现在雾对驾驶员车距估计及目标识别距离影响两方面。通过分析雾对驾驶员视觉影响机理,提出雾滴粒子对光的衰减以及对相对亮度的影响。以现场试验方式对雾天与驾驶员车距估计及对驾驶员目标识别距离关系进行分析,实验结果表明,雾环境下驾驶员对车距的估计会偏大,且能见度越低驾驶员对车距估计偏差越大;随能见度降低驾驶员对目标识别距离降低,且能见度低于150m时,目标识别距离降低速率急剧增大。     

驾驶员脑力负荷的SVM识别模型

车载信息系统的使用,道路交通控制信息的复杂,增加了驾驶员脑力负荷量.为对驾驶员脑力负荷进行有效识别,为自动辅助驾驶系统以及交通信息的整合优化设计提供依据,以驾驶员脑电信号δ(0.54 Hz),θ(48 Hz),α(813 Hz),β(1330Hz)频谱幅值为输入特征,结合SVM模型构建了驾驶员脑力负荷识别模型.在此基础上,基于驾驶模拟器实验数据,对该模型予以试算.结果表明,模型识别正确率可达93.8%96.5%.该模型对驾驶员脑力负荷识别具有较高准确性,可用于驾驶员脑力负荷识别.     

不同路面条件下高速公路的停车视距建模与安全车速分析

针对不良天气造成高速公路路面附着系数和能见度减小的情况,从运动学原理出发,将汽车制动停车过程分为驾驶员反应、制动系协调和全制动3个时间阶段,推导了制动停车的安全距离,得出一种适用于不同路面条件（干燥、微湿、积水、积雪、结冰）的停车视距计算模型.结果显示,基于该模型能够进行较精确的高速公路不同路面条件下安全车速及间距的分析与修正.在此模型基础上以陕西省西宝高速公路为例,给出了不同附着系数和能见度下的安全车速和间距,结果在确保行车安全中车速符合实际情况,车距保持在能见度下限左右.     

不同气象条件下济宁城市热岛效应的变化特征

利用1981—2013年济宁、兖州、嘉祥、汶上站逐日4个时次的平均气温、平均风速、降水量、云量和能见度资料,对不同天气条件下济宁市的城市热岛效应进行研究.结果表明:济宁城市热岛效应具有明显的月季变化特征和日变化特征,具体为冬半年明显高于夏半年,白天的热岛强度明显低于夜间,中午前后最弱;济宁市四季热岛强度的变化规律是冬季最强,夏季最弱,春秋居中,除秋季外均呈现缓慢上升趋势.在不同气象条件下,济宁城市热岛强度也存在很大差异,其中在晴朗无风气象条件下表现最为突出,平均值达到0.79℃,其昼夜变化幅度也最大;在降雨时城市热岛强度最小,平均仅有0.09℃,其昼夜变化幅度也最小;大于等于4.0 m/s大风天气和雾均多发生在秋冬季,且雾对城市热岛的形成和昼夜变化影响明显大于风对城市热岛的影响;在晴朗无风和大雾条件下,02时热岛强度最强,当有降水出现时,20时热岛强度最强,出现大风天气时,08时热岛强度最强,所有研究天气条件下,14时热岛强度均表现为最弱.     

基于脑电“微状态”的驾驶员脑负荷研究

驾驶疲劳影响驾驶员的警觉度和注意能力,同时严重影响道路交通安全。该文在实验室驾驶平台中模拟疲劳驾驶的基础上,提出了一种评估驾驶过程中大脑工作负荷的方法。实验结果表明,当大脑工作负荷较小时,在theta频段左前额高电势微状态出现的频率升高;当大脑工作负荷较大时频率降低。以此为指标,可以对驾驶员的放松和警觉状态进行检测。     

冰雪路面下高速公路事故及严重程度影响因素分析

为准确识别冰雪路面下高速公路事故致因因素及严重程度影响因素,构建了基于故障树和贝叶斯网络的综合模型.在转化后的贝叶斯网络中增设3条有向弧,并根据事故严重程度将叶节点分为3种状态,对叶节点的条件概率表进行更新,基于构建的综合模型进行贝叶斯网络逆向推理和敏感性分析.结果表明:能见度低、不良天气(雨、雪、雾)、货车、夜间无照...     

基于模糊聚类的驾驶决策判别

分析了在驾驶决策过程中的生理和心理活动,确定了影响驾驶决策的主要因素,例如感知范围、驾驶经验等。在此基础上,考虑驾驶心理,计算了驾驶员感知临界值和紧急响应临界值,并且利用模糊聚类方法对信息样本分类,得到信息样本在不同驾驶决策上的隶属程度,从而判别驾驶员采取加速、减速、匀速自由驾驶或紧急制动。最后,分析了不同道路等级条件下驾驶员心理感知响应的临界值变化。结果表明:驾驶员心理感知范围并不只是驾驶员视觉上对距离的感应,在不同速度条件下驾驶员心理也会发生很大变化。本文方法直观、简单,可为交通仿真和交通安全提供理论依据。     

Path planning and stability control of collision avoidance system based on active front steering

Vehicle collision avoidance system is a kind of auxiliary driving system based on vehicle active safety,which can assist the driver to take the initiative to avoid obstacles under certain conditions,so as to effectively improve the driving safety of vehicle.This paper presents a collision avoidance system for an autonomous vehicle based on an active front steering,which mainly consists of a path planner and a robust tracking controller.A path planner is designed based on polynomial parameterization optimized by simulated annealing algorithm,which plans an evasive trajectory to bypass the obstacle and avoid crashes.The dynamic models of the AFS system,vehicle as well as the driver model are established,and based on these,a robust tracking controller is proposed,which controls the system to resist external disturbances and work in accordance with the planning trajectory.The proposed collision avoidance system is testified through CarSim and Simulink combined simulation platform.The simulation results show that it can effectively track the planning trajectory,and improve the steering stability and anti-interference performance of the vehicle.     

基于驾驶员操纵强度的公路几何设计探析

在公路几何设计中,应充分考虑驾驶员的操纵强度要求,为驾驶员提供一个宽松舒适的道路环境,减轻驾驶员在驾驶过程中的操纵强度。从平面线形、纵断面线形、横断面以及平纵面组合设计四个方面初步讨论了公路几何设计与驾驶员操纵强度的关系,以及公路几何设计中应注意的问题。     

疲劳对驾驶员感知判断及操作特性的影响

在分析疲劳对行车安全影响的基础上,采用实验心理学测试与主观疲劳调查的方式,研究了不同疲劳程度下驾驶员的感知、判断及操作特性。分析了不同疲劳程度下驾驶特性测评指标的变化规律,确定了不同疲劳程度下的驾驶特性测评指标阈值。提出了基于驾驶员驾驶特性的最大连续驾驶时间建议,可为相关部门制定或修订驾驶服务时间提供参考依据。     

弯坡组合路段安全认知推理模型

基于人-车-路(环境)系统的观点,论述了驾驶员安全认知推理与弯坡组合路段特征因素间的非线性作用规律.分析了平曲半径、纵坡度和车辆行驶速度对驾驶员安全认知的影响作用,并将其作为输入参数集,利用模糊神经网络理论,构建了5层驾驶员安全认知推理模型,并结合路试数据进行了对比分析验证.结果表明,5层结构模型能较好满足特定弯坡组合路段条件下主观安全认知的推理预测要求,能准确再现出主观安全感觉同平曲半径、纵坡度、车辆行驶速度间的相互作用.     

机动车超速行驶交通事故的成因分析

高速公路的迅速发展以及汽车技术的不断改进,使车辆能够适应快速运输的要求,并带来了巨大的社会效益和经济效益.但机动车在高速公路上超速行驶产生的不安全因素也不可忽视,由此而造成的交通事故屡见不鲜,给社会和人们的生命财产造成极大的危害.为此,文中阐述了超速行驶对驾驶员交通特性、机动车辆使用性能的影响以及超速行驶产生的不良后果;提出在保证交通安全的前提下,既确保较高的运输效率,又不降低道路通行能力,驾驶员依据不同车型在良好道路上以经济车速行驶比较合理.     

高精度纳秒级红外量子级联激光器驱动电源

采用DSP和模拟PI控制技术,设计并研制了一种高精度纳秒级驱动电源。其硬件主要包括纳秒脉冲产生电路、恒流控制电路、慢启动电路、静电保护电路、过流保护电路等。控制方案上主要使用模拟PI算法,通过反馈控制,稳定输出电流。所研制的驱动电源脉冲宽度为15ns,峰值驱动电流为20A,脉冲上升/下降时间小于5ns。利用该驱动电源对中国科学院半导体所研制的中心波长为7.71μm的量子级联激光器进行驱动测试。结果表明,在长时间(>100h)运行中,激光器工作状态稳定,中心波长未出现漂移,驱动电流无毛刺出现,为激光器在红外气体检测中的应用提供了性能保障。     

基于人车环境协同的车辆弯道行驶安全预警系统

为了解决车辆弯道行驶安全问题,在虚拟仪器LabVIEW开发环境下设计了一套基于人车环境协同的车辆弯道行驶安全预警系统. 通过分析影响车辆行驶安全性的人、车、路、环境等因素,运用层次分析法和权的最小平方法建立基于人-车-路-环境的车辆行驶安全度静态综合评价体系;引入安全系数k,结合车辆行驶安全临界车速和车辆行驶安全度评价模型,构建基于人车环境协同的车辆弯道行驶安全预警模型,运用TruckSim仿真验证了模型的有效性. 在虚拟仪器LabVIEW开发环境下,设计了一套车辆弯道行驶安全预警系统,并进行了仿真验证. 结果表明:该预警系统可对驶入弯道且有危险的车辆进行预警,能有效提高车辆行驶安全性.     

雾天道路交通安全保障措施及其成效分析

为了改变目前我国雾区道路交通安全管理部门间协调性差、紧急救援效率低的局面,总结了国内外雾天道路交通安全处理策略,提出通过建立雾天公路应急指挥系统的方法协助道路维护部门、紧急事件管理部门、交通管理部门和道路使用者进行科学决策．该方法从雾的监视和评估、雾天行车环境改善、雾的消散、雾天交通疏散、雾天交通管制、雾天交通诱导与信息发布等方面,就道路维护人员、紧急事件管理人员、交通管理人员和交通参与者应采取的措施和能实现的目标及预期成效进行分析.所得到的雾区道路交通安全保障措施,对完善我国雾天环境下的道路交通安全管理具有指导作用．