疲劳驾驶时的车速变化特征

通过驾驶模拟实验研究疲劳驾驶时的车速变化特征.模拟实验场景设计为单调的高速公路环境,有15名被试者参加实验,得到14组有效数据.实验实时采集了车速、加速度、车辆位置坐标及时间信息,采集频率为8Hz,并截取了3个不同线形路段上的数据进行分析.实验结果表明,疲劳驾驶时车速偏高,容易超速,但车速高低没有明显变化规律;车速标准差随疲劳程度上升有显著差异(α=0.05),疲劳时的车速标准差较小;疲劳驾驶时加速度频谱由低频成分为主逐渐转变为高频成分为主,或者加速度幅度和能量值显著减小.     

交通标志对制动操作认知模型的影响

为了揭示交通标志诱发驾驶员弯道前制动操作的过程,根据认知学原理建立了驾驶员认知模型,并采用模拟驾驶的实验方法,分析了在不同条件下驾驶员第1刹车点位置与交通标志的关系.实验结果表明:当交通标志设置远离弯道入口时,制动操作直接受到交通标志影响;当设置位置距弯道入口较近时,交通标志对制动操作的作用将被弯道轮廓线所代替.另外,结果显示该过程还受到驾驶员内在记忆系统及外部环境的影响.实验结果验证了模型的有效性及相关影响规律,并且结合认知模型可以得到交通标志诱发驾驶员制动操作源于交通信息对于制动决策需求的满足.     

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。     

基于眼动特征的疲劳驾驶检测方法

为了提高疲劳驾驶检测模型准确率和实时性,基于驾驶模拟实验,利用Smart Eye系统提取了驾驶人不同驾驶状态下眼动数据。基于眼动参数协议,提出了眨眼频率、PERCLOS、注视方向和注视时间4个特征参数的计算方法。分析了各特征参数的最优时窗,针对不同特征参数最优时窗差异,提出了滑移时窗的数据融合方法。基于支持向量机,搭建了疲劳驾驶检测模型。实验结果表明,该模型可以有效地进行疲劳状态检测,准确率能够达到83.84%。     

不同天气状况下驾驶员驾驶工作负荷分析

为有效提高驾驶员在不良天气条件下的运行安全,针对晴天、中雨、中雨+雾(能见度100 m)和中雨+雾(能见度50 m)4种不同驾驶条件,利用心率变异性(HRV)指标,对驾驶员驾驶工作负荷特性进行研究.通过随机抽取3名驾驶员,在室内进行对于高速公路不同天气场景的仿真实验,对获得的数据进行统计分析发现,驾驶员在不同天气条件下驾驶工作负荷是有差异的,驾驶工作负荷随天气条件的恶劣程度增加,驾驶环境的能见度对驾驶员驾驶工作负荷影响最大.     

考虑驾驶任务需求的车内次任务分神干预策略

为使分配给驾驶任务的注意水平与其任务需求相匹配,从而满足安全驾驶要求,探究车内次任务分神干预策略.基于车辆和驾驶环境数据及前方道路场景视频资料,构建基于实时道路交通数据的驾驶任务需求预测模型,采用驾驶任务需求评估法,验证所建预测模型的有效性,给出不同驾驶任务需求下的次任务分神预防策略.结果表明:驾驶任务需求评估与预测等级一致性达到83%,没有出现预测需求高,评估需求低的情况.当驾驶任务需求较高时,除收音机及CD播放外,其他车载信息任务分神均应予以警告或禁止,次任务分神可以通过制定预防策略避免,研究结果可为驾驶分神预警管理提供方案及技术支持.     

驾驶安全事故致因分析

针对驾驶安全事故致因进行分析,结合认知心理学,阐述了导致驾驶安全事故的主要因素,即驾驶员的生理、心理因素以及道路环境因素,简要分析上述因素对驾驶安全事故的影响机制.随即围绕驾驶安全事故的致因设计实验、采集数据,利用SPSS软件,应用统计学原理,以驾驶安全事故为因变量,以驾驶主观因素和道路环境客观因素为自变量,分析驾驶员主观因素与道路环境对驾驶安全事故的影响概率、贡献程度以及相关性等,结果表明驾驶员受心理因素和生理因素要高于环境因素,即驾驶主观因素在驾驶安全事故中的影响高于驾驶客观因素.     

汽车转向盘操作与驾驶负荷的相关性

为证实转向盘转速与驾驶负荷之间的相关性,在4条山区复杂双车道公路上开展了长里程的自然驾驶行为实车试验,采集了被试驾驶员的心率信号和转向盘输入数据,以心率增长率HRI为中介,分析了转向盘转速与驾驶负荷之间的关系。试验结果表明:驾驶员超车时的心率显著高于平静状态,超越大型车时的心率增长率明显高于小客车,并且心率在超车行为开始之前就已显著增加;弯道行驶时驾驶员心率会增加,弯道越急、心率增加值越大,在圆曲线范围内,转向盘转角值在达到峰值之后即刻开始回调,即并不是固定在某一个位置;不管是超车工况还是弯道行驶工况,驾驶员的心率增长率与转向盘转速之间都存在很强的正相关性,但超车时驾驶员的心率增长率对转向盘转速更敏感。     

虚拟场景下饮酒对驾驶操作的影响分析

论文运用驾驶模拟舱研究饮酒对驾驶操作行为的影响.在由急弯、紧急停车港、障碍区和直线路段组成的虚拟场景中,利用驾驶模拟系统实时采集驾驶操作行为数据,建立各种操作行为的评价指标,运用成对t检验方法对各指标的实验数据进行分析.结果表明,饮酒对驾驶员的制动、转向、离合、油门等操作行为有显著影响,随着酒精的消散,松离合器踏板的速度、踩制动踏板和油门踏板的速度与深度等指标的差异逐渐减小.实验结果说明饮酒后驾驶员的操作行为发生了显著变化,且这种变化随酒精浓度的降低逐渐减小.该结论为进一步研究饮酒对驾驶操作影响的定量分析与判断奠定了基础.     

基于驾驶模拟实验的自由流状态汽车驾驶倾向性辨识模型验证方法

驾驶倾向性的实时识别是实现汽车辅助驾驶尤其是主动安全预警系统智能化的关键理论和技术。作者通过交互式并行模拟驾驶实验获取自由流状态下各倾向性类型的行车数据,对建立的驾驶员倾向性的动态辨识模型进行验证,并将验证结果与心理问卷测试的结果相对比。结果表明,文中所建的辨识模型切实可行,能够实现对自由流状态下驾驶员倾向性类型的实时识别,为个性化汽车主动安全系统的实现提供了理论基础。     

城市快速路高架桥段行驶视觉空间的结构特征与行车安全

视觉疲劳是驾驶人在高速行车过程中致命的交通安全隐患,对驾驶人行驶视觉空间的结构特征进行数量化分析,是研究驾驶视觉和行车安全的重要途径.针对城市快速路高架桥比例高和视觉环境单一等特点,用车载等距变距自动成像技术对高架桥段驾驶人行驶视觉空间进行还原模拟实验,采用数值计算对普通高架桥段和特殊零界面高架桥段行驶视觉空间的结构特征进行分析比对,确定两种典型空间的视觉要素构成与变化频率.实验结果表明,除天际背景外城市高架路行驶视觉空间内的视觉要素均低于普通城市道路;普通高架桥段的主要视觉要素为空旷天际背景的桥面,其次为右侧沿街建筑,且分布均衡单一,易导致驾驶人视觉疲劳;零界面高架桥段的视觉要素较长时间处于匮乏状态,易引发驾驶人焦虑、恐慌和不稳定感等负面驾驶心理.通过交通安全设施的合理设计引导驾驶员视线适时收放可有效缓解驾驶人的视觉疲劳,增加视觉对象作为高程参照是消除零界面桥段负面驾驶心理的最直接手段.     

驾驶行为形成模型及其在道路交通系统中的应用

为了给驾驶行为模型化和道路交通事故原因辨识提供新的途径 ,以便从实践上达到解决诸如驾驶失误预防和驾驶行为分析等道路交通安全问题 ,提出了适于定量评价驾驶失误对道路交通安全影响程度的驾驶行为形成模型 .该模型能用于辩识道路交通事故原因 ,为驾驶员训练提供数据 ,评价驾驶步骤和道路交通系统中人的因素设计     

汽车驾驶行为试验系统信息采集模块设计与实现

利用实际车辆开展道路试验是获取驾驶行为数据的有效手段之一。从需求层面对汽车驾驶行为试验系统信息类型进行分析,在此基础上设计试验系统信息采集模块结构。结合开发实例阐述了信息采集模块硬件、数据传输协议、试验数据管理软件的设计方法及其关键技术。最后根据系统试运行采集的数据及其特征,探讨离合器踏板踩踏、油门踏板踩踏、车辆速度3类实车驾驶行为信息标定法则。该系统模块可用于驾驶行为实车试验实施及其数据分析。     

基于汽车速度分布的道路安全评价分析

道路的安全评价研究通常是根据道路的交通事故统计数据来进行,难以在道路勘测、设计和施工之前有效地对道路的安全性进行评价.本课题的主要研究内容是在驾驶模拟器上建成相关道路的虚拟场景,通过驾驶员在驾驶模拟器上驾驶试验,获取道路沿线的速度,然后以速度轨迹和速度均方差作为基础,分析线形对道路安全的影响规律,并对设计道路的安全性进行研究.     

轴偏角对半挂汽车列车转弯及行驶通道宽度的影响

通过对半挂汽车列车最小转弯半径和转弯通道宽度的理论计算与计算机仿真,研究了半挂汽车列车转弯行驶特性以及轴偏角对半挂汽车列车转弯行驶的影响,最后得出轴偏角存在条件下,半挂汽车列车转弯行驶通道宽度计算的方法.轴偏角的存在使得牵引车与半挂车车体中心线夹角增大,增加了半挂汽车列车的车宽,使半挂汽车列车转弯行驶通道宽度增加,严重影响道路交通安全.     

驾驶模拟系统人机界面的真实性评价

驾驶模拟系统是进行各项交通研究的有效手段和工具.详细描述了基于驾驶模拟器和Quest3D自行开发的驾驶模拟系统体系结构,着重介绍了其视觉呈现、听觉混成、体感模拟等模块组成的人机界面的设计,并采用综合分析法对系统人机界面的真实性进行了综合评价.结果表明,本文实现的驾驶模拟系统所建立的虚拟驾驶环境符合真实环境,其真实性能满足相关研究的需求.     

路面平整度与驾驶速度关系的实验研究

路面平整度和行车速度单独或联合作用都会对行车舒适安全性产生重要影响。通过设计正弦波路面,开发室内模拟舱正弦波路面场景,开展室内驾驶模拟实验,研究了路面平整度对驾驶员选择驾驶速度的影响,拟合出了国际平整度指数IRI与车速间的关系曲线,并对比了世界银行技术文件推荐的IRI数值下的速度值。研究表明,文中得出的不同平整度下的舒适驾驶速度与世界银行推荐值基本吻合,不同平整度时驾驶员会以不同的驾驶速度进行驾驶,波浪路面具有较好的限速效果。     

纯电动汽车实时数据采集与显示系统的设计

针对电动汽车的高电压、大电流特点,提出了一种基于STM32和CAN总线的实时数据采集与显示系统的设计方案,给出了系统硬件模块电路和软件设计。系统通过CAN总线网络与电机控制器和电池管理系统进行通讯,采用7.0寸TFT液晶屏为显示终端,触摸屏实现人机交互,利用UC/GUI系统做可视化界面,移植FatFs文件系统来保存信息。系统提供了一个简单友好的显示界面,从而使驾驶人员对车辆的运行情况有个直观的判断。     

基于环幕的空间微型机器人任务视景仿真系统

利用C-W方程建立了空间微型机器人(SMR)对近地圆轨道航天器的攻击模型，并且基于环幕显示系统构建了一种适于航天任务的视景仿真系统，目的在于为微型机器人航天任务的分析与设计提供一个大场景的具有沉浸感的可视化仿真环境.描述了系统的设计和实现，讨论了系统总体框架设计、场景几何建模和运动建模、场景实体和视点控制的数据驱动等关键技术，分析了环幕显示平台各个功能模块的实现.     

基于环幕的空间微型机器人任务视景仿真系统

利用C-W方程建立了空间微型机器人(SMR)对近地圆轨道航天器的攻击模型，并且基于环幕显示系统构建了一种适于航天任务的视景仿真系统，目的在于为微型机器人航天任务的分析与设计提供一个大场景的具有沉浸感的可视化仿真环境.描述了系统的设计和实现，讨论了系统总体框架设计、场景几何建模和运动建模、场景实体和视点控制的数据驱动等关键技术，分析了环幕显示平台各个功能模块的实现.