双车道公路下坡弯道路段货车偏移行为仿真研究

为了研究货车在下坡弯道路段的偏移行为,采用驾驶模拟仿真的方法,采集了货车在不同坡度、不同半径、不同转向条件下的行车轨迹数据,分析了横向偏移的形态及分布规律。结果表明:相同半径、相同坡度、不同转向条件下,货车横向偏移的主方向、累计偏移方向均相反;最大偏移量随着曲线半径的减小而增大;半径和转向一定的条件下,坡度对偏移的均值和波动性影响不明显;最大偏移量服从正态分布。这些结论可作为安全设计的重要参考依据。     

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.     

山区高速公路平纵组合路段设计安全评估

为定量评估山区高速公路平纵组合路段的设计安全水平,建立了基于驾驶模拟技术的安全评价方法.基于湖南省永吉高速公路的道路设计参数,在驾驶模拟器中搭建高速公路驾驶场景,以平曲线上坡段、平曲线下坡段、平曲线凸曲线段和平曲线凹曲线段4类平纵组合路段为研究对象,选取评价指标,运用多元线性回归建立以驾驶模拟数据为基础的道路安全评价模型.模型结果表明:4类平纵组合路段上,平曲线曲率均与横向加速度呈正相关;平曲线上坡段,最大纵坡坡度与横向加速度呈负相关,而圆曲线长度与横向加速度呈正相关;平曲线下坡段,最大纵坡坡度与横向加速度呈负相关.此外,根据横向加速度分布特征,将平纵组合路段安全性划分为"GOOD"、"FAIR"和"POOR"三个等级.     

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.     

冰雪路面公路平曲线路段限速仿真

为了提高冬季北方地区公路的行车安全,减少交通事故,对冰雪路面平曲线路段展开限速研究．应用车辆运动学理论,考虑驾驶员在弯道驾驶车辆的特点,分析车辆在冰雪路面转弯行驶特性,建立车辆在平曲线路段行驶时的运动学模型．选择载货汽车和轿车两种车型,松软雪路面、压实雪路面和冰路面3种路况,分别建立车辆行驶速度与平曲线设计指标的关系模型．选取6％、8％和10％ 3种超高值的平曲线路段,利用Matlab仿真技术对车辆限速模型进行求解,并对车速与圆曲线半径及超高的相关性进行分析．以此为基础,提出车辆在松软雪路面、压实雪路面和冰路面3种路况下,不同圆曲线半径的相应安全行驶速度,为科学合理地确定冰雪路面平曲线路段的车辆限速值提供理论依据．     

隧道口减光罩路段视觉适应性分析

为研究减光罩设置对隧道口光环境及进出隧道口时驾驶视觉安全的影响,基于隧道口减光罩等比例微缩模型仿真及驾驶模拟实验平台构建进出隧道口路段驾驶环境,利用眼动仪测量驾驶员在进出隧道口时瞳孔面积变化速度,对驾驶视觉安全进行评价。对比无减光罩实验结果表明:有减光罩条件下,进出隧道口路段光环境变化相对平缓,有效降低了"黑白洞效应";驾驶员进出隧道口路段瞳孔面积变化速度减小,且驾驶员瞳孔面积变化速度最大值与其持续时间均低于临界值,有效减少光环境突变造成的视觉安全问题。     

基于ROC曲线和驾驶行为特征的驾驶愤怒强度判别阈值

为了对"路怒症"进行分级预警,提出了一种基于驾驶行为特征的愤怒强度判别阈值求解方法。通过在交通繁忙路段开展限时实车试验获得不同愤怒强度下的驾驶行为数据。基于方差分析选用方向盘转动角速度(SWRAR)、加速踏板踩踏速度(SGP)、横向加速度(LA)作为驾驶愤怒判别指标。运用接受者操作特征(ROC)曲线分析方法求得4种愤怒强度的最佳阈值范围分别为:正常状态0≤SWRAR<1.886 3,0≤SGP<0.397 4,0≤LA<0.136 2;低强度愤怒1.886 3≤SWRAR<2.324 1,0.397 4≤SGP<0.505 4,0.136 2≤LA<0.155 9;中强度愤怒2.324 1≤SWRAR<3.083 5,0.505 4≤SGP<0.614 2,0.155 9≤LA<0.175 4;高强度愤怒SWRAR≥3.083 5,SGP≥0.614 2,LA≥0.175 4。验证结果表明,此驾驶行为特征阈值的准确率可达79.42%。本文研究结果可为驾驶愤怒分级预警系统的开发提供理论支撑。     

视觉偏差现象形成机理对线形安全设计的启示

分别以连续弯道半径比和竖曲线坡差来表征平曲线和竖曲线的线形一致性,设计100 m/400 m、200 m/400 m、300 m/400 m、400 m/400 m四种工况的弯道半径比和1%、2%、3%、4%、5%五种工况的坡差,并对竖曲线区分凸曲线上坡路段和凹曲线下坡路段,利用UC-win/road对各种工况下的线形建立道路三维模型,通过驾驶仿真模块播放动画,选取40名驾驶经验较丰富的驾驶员调查视觉感知情况。结果表明:近处弯道的感知半径较远处弯道更大,远处弯道感知半径往往比实际半径小,连续弯道半径相差不大时,容易出现视觉偏差现象;坡差越大,视觉偏差现象越明显,对于凸曲线上坡路段,当坡差超过3%时,视觉偏差现象较为显著;对于凹曲线下坡路段,当坡差超过2%时,视觉偏差现象已经十分显著;相比凸曲线上坡路段,凹曲线下坡路段的视觉偏差现象对坡差更加敏感。     

基于驾驶行为多元时间序列特征的愤怒驾驶状态检测

为了对"路怒症"进行有效干预,提出了一种基于驾驶行为的愤怒驾驶状态检测模型。在交通繁忙路段开展基于道路事件刺激的愤怒情绪诱导限时实验,获得驾驶人愤怒与中性情绪下的驾驶行为数据。运用分段线性表示方法拟合由方向盘转角与车辆横向位置组成的驾驶行为多元时间序列,并采用自底向上算法对该时间序列进行分段,提取各分段的斜率与时间间隔特征作为模型输入,建立基于支持向量机的愤怒驾驶状态检测模型。结果表明:模型的识别精度在10分段条件下达78.69%,较5分段、20分段分别高8.57%、4.85%。研究结果可为开发基于驾驶行为的愤怒情绪实时检测设备提供理论支持。     

交通事故中驾驶行为与道路线形的关系

结合S203公路K464～K469路段实地调查资料，针对驾驶员的驾驶行为与道路线形的关系，对危险路段的事故成因进行分析．同时，运用美国IHSDM一致性分析中速度分布法加以验证．     

高速公路平曲线路段半挂汽车列车的横向稳定性

为提升半挂汽车列车在高速公路平曲线路段行驶的安全性,采用TruckSim软件构建车辆动力学仿真系统,选取车轮临界横向附着系数和横向载荷转移比作为车辆横向稳定性评价指标,通过单因素分析和多因素方差分析,确定了高速公路平曲线路段的几何线形、车速和车辆总质量对横向稳定性指标的影响.运用SPSS软件建立了半挂汽车列车的横向稳定性参数模型,并对半挂汽车列车在雨雪路面的运行安全进行评价.研究结果表明:总质量48 t的半挂汽车列车以任何速度在结冰路面上行驶都会发生侧滑;在积雪路面上均可保证低速安全运行;在积雨路面上,半挂汽车列车可以保证以90 km/h的车速安全运行.研究成果量化了平曲线几何线形、车速和车辆总质量对半挂汽车列车横向稳定性的影响,所建立的车辆横向稳定性模型可以为构建高速公路行车安全保障体系提供理论依据.     

驾驶模拟器校验实验方法的研究

设计了同等道路条件下的实车和驾驶模拟校验实验,对比分析了两种实验条件下车辆通过13个车速和8个车道横向偏移距离采集点的相关数据,分析结果表明,两种实验条件下①被试在模拟实验中的车速略高于同等条件下实车车速,但模拟器中的被试驾驶员车速选择变化反应同实车条件下基本一致;②被试倾向于沿车道左侧行驶;③通过弯道时,车速和横向偏移距离呈近似对数关系。     

考虑横向偏移的车辆行为特性及全速度差拓展模型

分析了参与同一换道动态过程的周围多个车辆的驾驶行为,根据多车驾驶行为差异协同考虑了周围多车影响和驾驶员反应时间,分析了车辆完整换道过程的状态演变规则,通过考虑车辆行为的横向偏移特性构建了更为贴合实际情形的全速度差(FVD)拓展模型。分析了快速路试验路段的实测数据,标定了全速度差拓展模型的影响参数,并进行了仿真验证。仿真结果表明:拓展模型稳定性更高,能更好地模拟实际的车辆驾驶行为特性。     

草原公路车载个性化防疲劳预警策略

为制定针对草原公路驾驶疲劳的有效预警策略,以驾驶人在草原公路连续驾驶时的易疲劳点为基础,参照应激反应理论和神经语言程序理论将驾驶人划分为视觉型、听觉型和触觉型3种刺激偏好类型,结合已有典型防疲劳车载设备确定刺激手段和参数,构建了满足驾驶人刺激选择偏好的车载差异化驾驶防疲劳预警策略,并通过对比驾驶模拟实验验证了策略的有效性。研究结果表明：相比其他刺激模式及空白对照组,给予驾驶人所属类型预警刺激时,其驾驶疲劳状态自评值、速度特征值、加速度特征值、横向偏移特征值和节气门功效特征值在实验前后变化最小;驾驶人对所偏好预警信号刺激的理解度和接受度最高,烦扰度最小;TOPSIS综合评价结果显示,不同刺激模式缓解驾驶疲劳效果不同,随着疲劳程度加深,给予驾驶人所偏好的预警刺激信号可以更加有效地缓解驾驶疲劳。     

典型道路场景以及场景切换时的速度行为特性

为明确典型道路场景以及场景切换时的速度行为特性,在重庆选择3条路段开展超过70位被试的实车驾驶试验,用车载仪器采集了自然状态下的车辆运行数据,分析了不同场景对驾驶行为的约束性以及行驶场景交替时的速度变化特征,具体发现如下:驾驶人在跨江大桥主线上的速度选择行为具有较强的离散性,即该环境对驾驶行为的约束性较弱,车辆间的速度差异增加了追尾事故的发生几率。从大桥主线驶入小半径匝道时,驾驶人会提前在主线上减速,驾驶行为受到的约束性增加。驶入隧道时驾驶人会将减速行为持续到隧道洞内一段距离,速度幅值的离散性同时降低,表明隧道入口的环境突变会提高驾驶人速度选择行为的趋同性。驶入小半径曲线匝道时,驾驶人的减速行为会持续至匝道圆曲线范围内,驶入速度越高,减速度越大;匝道圆曲线较长时仅有少部分驾驶人会在圆曲线中部定速行驶;而圆曲线较短时未观察到恒速行驶行为;行驶速度在多层螺旋匝道范围内维持恒定。70%驾驶人的速度幅值分布在较窄的区间内,因此在较小的范围内调整设计参数便可以照顾到大多数驾驶人的行为习惯。     

依据驾驶行为的动态分析辩识交通事故原因

通过建立的驾驶行为形成模型 ,推导出描述驾驶行为动态特征的可靠性表达式 ;然后 ,结合驾驶可靠性计算公式和驾驶行为形成因子的计算机仿真 ,提出了评价驾驶失误对驾驶员车辆系统动态性能影响的方法 .根据对驾驶员车辆系统中驾驶失误的分析得出 ,感知可靠度的变化增大了交通事故发生的可能性     

山区高速公路线形诱导标志设置的研究

由于地形、地质和气候条件等因素的制约,山区高速公路的设计标准较低,并且弯道半径、纵坡坡度、路面情况、道路线形综合协调等很难满足车辆快速、安全和舒适的运行要求．因此需要利用交通标志,尤其是线形诱导标志,为在山区高速公路上行驶的驾驶员指示前方线形的变化,提醒其提前采取相应措施,确保行车安全．运用公路测量学上的切线支距法对线形诱导标在山区高速公路的设置进行了探讨．对圆曲线路段的线形诱导标志的设置进行了推导,得出了线形诱导标志的位置．含缓和曲线路段的线形诱导标志的设置思路与圆曲线路段相同,只是应将缓和曲线单独用方程表达．     

寒冷地区设超高公路圆曲线半径设计仿真研究

在寒冷地区,冬季漫长,气温较低且降雪量大,路面不能给行车提供足够的摩擦条件,使在曲线路段上的行车速度和行车安全难以保证。文中结合寒冷地区冬季路面附着系数降低这个现象,分析汽车在水平路面转弯外侧制动时的受力情况,建立设超高圆曲线汽车制动模型,然后通过实测数据确定车辆结构、车速、附着系数、视距、制动时间等参数,采用仿真的方法得出圆曲线设计指标的理论安全值,最后结合驾驶舒适性给出了设置超高圆曲线半径设计建议值,为寒冷地区道路平面线形设计提供一定的参考依据。     

曲线地段直线电机轮轨列车动力学响应

为研究直线电机轮轨列车行驶于曲线段线路上时,铁路线路条件对列车动力响应的影响规律,以便为修改线路设计规范提供理论依据.建立直线电机轮轨交通列车线路动力学模型,模型中直线电机所受垂向电磁力大小随列车牵引速度和电机气隙的变化而时刻改变.仿真模拟并分析垂向电磁力、车速、曲线半径、超高、轨道不平顺对系统动力响应的影响.结果表明:轨道垂向不平顺和高车速对气隙影响显著;列车通过小半径曲线段时,垂向电磁力对脱轨系数和轮重减载率的消减作用显著;脱轨系数、轮重减载率、轮轨横向力、车体横向加速度、车体横向位移这5类动力响应的最大值,同时受车速、曲线半径、超高影响显著.基于5类动力响应最大值的拟合公式,可对车速、曲线半径、超高取值范围进行合理匹配,并确定曲线地段的合理车辆限界.     

驾驶威胁感知评估方法

为评估驾驶员所处交通态势的威胁感受,基于其主观感受性驾驶行为特征提出了一种量化评估方法。选取横向和纵向上的相对速度、间距以及轨迹交叉角5项驾驶行为特征作为态势因子,以预期避碰点与危险源的距离来测度威胁主观感受。采用统计学方法结合驾驶员直观威胁感受,给出各因子分级化隶属函数构造方法。同时结合模糊推理原理,析取威胁评估规则并建立威胁评估模型。最后结合算例验证了本文方法的实用性与有效性。