高速公路隧道环境对驾驶员注视特性的影响

为了分析高速公路隧道环境对驾驶员注视特性的影响,选取长春至珲春高速路段24条隧道进行了道路试验.通过试验获取了驾驶员的视觉特性数据,采用k-均值聚类法对车辆行驶过程中驾驶员注视区域进行聚类,划分为8个不同的注视区域.基于驾驶员注视区域的划分结果,对比分析了不同隧道环境下驾驶员注视区域的分布比例.结果表明:驾驶员在短隧道环境下注视点主要集中于车辆行驶方向的正前方,在短隧道环境下驾驶员视认难度系数高;驾驶员在长隧道环境下注视点分散于不同的注视区域,在中长隧道环境中驾驶员逐渐适应了低照度环境,视认难度系数降低.     

基于脑电信号的驾驶疲劳检测研究

研究利用脑电信号(EEG)判断驾驶员的疲劳程度. 基于疲劳驾驶实验平台进行模拟驾驶实验,综合实验视频图像和驾驶员自我评价进行主观疲劳评测. 利用生理检测仪采集驾驶员的脑电波,对比分析脑电信号不同频带信号功率谱值和驾驶员的主观疲劳评测之间的关系. 结果表明:主观疲劳评测与脑电信号中功率谱值的变化相对应,脑电功率谱的比值(α+θ)/β越大,疲劳等级越高.     

草原公路曲线段指示标志对驾驶员脑电信号的影响研究

为了解决以往草原公路曲线段诱导标志设置时忽略驾驶员心生理状态问题,探讨在草原公路特殊线形条件下曲线段诱导标志个数对驾驶员脑电信号的影响,针对四段草原公路曲线指示标志,通过室内模拟试验采集驾驶员的脑电信号,基于脑电信号的时频分析方法,具体研究了驾驶员β波、(θ+α)/β指标与曲线指示标志的关系。结果表明:不设诱导标志的曲线路段对驾驶员的初始影响程度不大,使得驾驶员在曲线段潜在驾驶危险程度增加;曲线段设置诱导标志与不设诱导标志对驾驶员β波、(θ+α)/β指标均有显著影响,随着诱导标志个数的增加,驾驶员获取的道路信息越充分,对驾驶员的心生理状态影响越小。     

山区双车道公路作业区驾驶员的注视特性研究

我国山区双车道公路具有里程长、交通量大、超荷载运行等特点,大部分已进入养护期,受地形地貌限制,养护作业区路段事故频发,严重影响了运输效率。在大量实地数据采集的基础上,通过心生理理论与数理统计法分析山区双车道公路作业区路段不同交通流状态下驾驶员的心生理变化规律,确定了山区双车道公路作业区路段驾驶员注视时间阈值,最终分析出驾驶员不同注视点的注视时间值与心生理特性。结果表明,山区公路作业区驾驶员的注视时间阈值为381ms,路面障碍物、过渡段路面、前车车尾为驾驶员在作业路段关注最多的点。     

基于驾驶模拟实验的眼部指标与疲劳分级

基于同济大学8自由度高仿真驾驶模拟器,利用眼动仪采集了15位驾驶员各一小时驾驶过程中眼部指标,将驾驶员的疲劳状态分为清醒、轻度疲劳、中度疲劳、重度疲劳和极度疲劳5个等级,建立了考虑驾驶员个体差异的分层有序离散选择模型.结果表明:分层有序离散选择模型能有效地考虑驾驶员的个体差异,提高了对驾驶员不同疲劳等级的识别准确率.     

山区双车道公路作业区驾驶员的注视特性

中国山区双车道公路具有里程长、交通量大、超荷载运行等特点,大部分已进入养护期。受地形地貌限制,养护作业区路段事故频发,严重影响了运输效率。在大量实地数据采集的基础上,通过心生理理论与数理统计法分析,山区双车道公路作业区路段不同交通流状态下驾驶员的心生理变化规律,确定了山区双车道公路作业区路段驾驶员注视时间阈值,最终分析出驾驶员不同注视点的注视时间值与心生理特性。结果表明,山区公路作业区驾驶员的注视时间阈值为381 ms;路面障碍物、过渡段路面、前车车尾为驾驶员在作业路段关注最多的点。     

基于视觉负荷的公路隧道进出口环境改善范围

在大量动视点行车实验的基础上,提出了以"瞳孔面积最大瞬态速度值"(MTPA)为视觉负荷评价指标.利用该指标对高速公路隧道进出口驾驶员视觉障碍与驾驶视觉舒适性及视觉负荷程度进行了相关分析,得出隧道进出口在白天、夜间不同限速条件下视觉环境应加强改善的范围,并提出了利用植物、照明加强及路面色彩等改善隧道进出口"黑洞"或"白洞"效应的措施.     

动视点指标与隧道进口平曲线半径

以高速公路隧道路段驾驶员视点变动为研究对象,在传统的平均注视时间动视点指标、注视时间比率动视点指标基础上,根据大量动视点行车实验,考虑驾驶员注视时间、注视频率、视力角等眼动特征,提出了基于视点平面分布的动视点指标,以评价驾驶员视觉信息加工水平．利用该指标对隧道进口平曲线安全性进行评价,结果表明平曲线半径不宜小于450m．     

高速公路标志植物对视觉反应特性的影响

采用简单随机取样法，研究了高速公路匝道入口前的标志植物对驾驶员反应时间的影响。测试结果表明，在匝道入口区域选择红色叶或者红色枝干、单一种类、较大空间体积的标志植物，能够缩短驾驶员对入口识别的反应时间。     

基于决策树的驾驶疲劳等级分析与判定

为了提高疲劳检测的精度,通过驾驶模拟试验采集了15位中青年有经验驾驶员的车辆横向位置、方向盘操控、眼动等多源数据并计算疲劳特征指标,同时采集驾驶员主观疲劳程度并通过视频回放进行校核,在此基础上建立疲劳等级与特征指标的决策树模型,结果表明,对于区别疲劳等级最显著的变量有闭眼时间比例(percentage of eye closure,PERCLOS)、车道偏移标准差、越线时空面积、方向盘反转率,且上述变量与疲劳等级呈正相关;PERCLOS为最优的疲劳等级划分变量,并获取了2个重要阈值:当PERCLOS小于2.8%时,驾驶员处于严重疲劳状态的比例为零;当PERCLOS大于21.9%时,驾驶员处于未疲劳状态的比例为零;该模型预测的总正确率为64.31%.为了校验模型,从15位驾驶员中随机选取了4位进行模型校验试验.校核结果表明该模型的正确率达63.22%.模型在2次试验中都未发现将严重疲劳识别为未疲劳的情况.     

基于驾驶视觉需求的山区公路平曲线安全评价

利用EMR-8B眼动仪,在平曲线半径连续变化的山区道路进行行车实验研究.以视点分布指数、水平视角变化均离系数、驾驶员注视强度等指标对不同平曲线条件下驾驶员的视觉需求进行评价.结果表明,在小半径、小交角组合下路段行车时驾驶员接受到的道路信息量较大,驾驶员的视点及水平视角不能很好地适应线形组合变化,论证了小半径和小交角组合平面线形时平曲线半径应大于125m,道路中心转角应大于120°.     

基于车道居中控制的驾驶员切弯行为偏好视觉影响机制

驾驶模拟器的采集车道居中控制系统（LCCS）开启时,根据高速公路匝道弯道上的驾驶员注视点视角与关键路点视角信息,建立模型分析视觉特征与该工况下驾驶员对路径切弯行为偏好的关系。首先,提出基于临近路点的驾驶员注视行为分析方法;其次,分析不同弯道区间段上关键路点与驾驶员注视视点之间的位置关系,以及利用其预测偏好的可行性;最后,基于视觉特征设计了72个统计指标,筛选后选择其中8个指标建立切弯行为偏好估计逻辑回归模型。结果表明：该模型能够准确估计驾驶员对两条路径在弯道中心区域切弯程度的相对偏好;模型中的参数反映了切弯行为偏好背后的视觉影响机制,这为弯道居中控制时的驾驶员偏好获取及其自适应方法提供了依据与支撑。     

图状信息板影响下的驾驶员路径选择行为

为了探索图状信息板(GRIP)对驾驶员路径选择行为的影响因素及其影响程度,借助GRIP信息发布平台,在信息板同时提供前方道路交通问题性质、事故严重程度的情况下,利用全因子方法设计了GRIP的6种假定交通情景,并对这6种情景下驾驶员路径选择行为数据进行采集.采用离散选择分析方法对路径选择行为的影响因素进行了多变量分析,并建立了路径选择概率的多元logit模型.研究表明,驾驶员对GRIP影响下路径选择影响程度的认知、开车类型、月收入、交通问题性质及严重程度在不同程度上影响驾驶员的出行决策行为.     

红树林耐寒性和向海性生态系列对气候变化响应的研究进展

1985年开始,林鹏院士及其研究团队开始从红树植物起源和分布的角度,探讨我国红树植物的耐寒性和向海性等级系列;并与红树林造林的宜林地选择相结合,从适应机制到造林实践深入研究红树植物生理生态学.这一系列成果均为红树林全球变化研究提供了基础信息,在我国乃至国际红树林全球变化研究领域都是很有价值的.综述了林鹏院士及其研究团队三十多年来在耐寒性等级系列对气候变暖和极端气候的响应,向海性等级系列对海平面上升的适应性,以及宜林地选择三方面的研究进展.     

基于心生理反应的穿城镇干线公路适应段研究

为了解决干线穿城镇路段存在的交通安全问题,以小波分析处理驾驶员心电信号为基础,根据行驶过程中驾驶员心理由环境变化而逐渐适应过程,提出干线穿城镇适应段划分规则和定义,通过定性分析指出了适应段的五个特点,并定量地分析该区域各路段的特性。基于速度协调性原理和驾驶员心生理理论,分别研究了满足行车安全条件的适应段长度。结果表明:驾驶员在适应段上的变速次数为24.35次,加速度标准差为0.74 m/s~2,均介于干线公路与城镇道路之间,有明显递进现象,为保障行车安全,公路至城镇适应段长度应大于382 m,城镇至公路方向适应段长度应大于448 m,适应段总长度应大于830 m。     

基于视点的全景视频编码与传输优化

为了降低全景视频的网络传输带宽,促进其应用发展,提出了一种基于用户视点运动状况的自适应块级码率分配方案.本方法将全景视频切分为多个不同视点区域的切片并组织成多层级结构,针对用户主要视点区域块分配更多的比特数,在播放视频时根据当前用户视点运动状况选择相应的视点区域切片.主观试验结果显示,本方法在保证相同观看质量的情况下比普通视频平均节省32%的带宽.     

基于微观驾驶行为的城市隧道出入口安全评价

对南京市的西安门隧道进行实车试验,并采用Dikablis眼动仪及心生理检测仪获取7名驾驶员眼动及心生理行为指标,同时采集车辆行驶车速,加速度等数据,通过因子分析法提取并分别建立城市隧道入口和出口综合指标F_E.F_E为反映微观驾驶行为的综合指标用以评价城市隧道出入口的安全性.根据隧道历史事故数据划分该综合指标安全等级的阈值,可用于从微观驾驶行为的角度评价城市隧道出入口区域的安全性.     

基于实车眼动实验的驾驶员注视行为建模分析

从驾驶员注视点变化的角度,应用SMI眼动仪,开展城市道路实车实验。采集驾驶员注意力特性,剖析在城市道路实车测试过程中驾驶员的注视行为,提出了基于马尔可夫过程的驾驶员视点转移模型。根据模型预测出驾驶员稳态下的注意力状态向量;并对驾驶行为进行预判。实车实验发现,驾驶员的视觉注意力在任一子域中停留时长服从对数正态分布;而视觉注意力离开某一子域的时长服从指数分布。机动车行驶过程中驾驶员主要注视正前方,其注视频率占49%,驾驶员关注右前方区域频次是左前方的1.6倍,对于正后视镜的关注多于左右后视镜。通过实车实验和视觉建模分析,能够更好地发现驾驶行为规律和不良的驾驶习惯,为驾驶环境和交通设施改善,保障交通安全提供支撑。     

基于实车眼动实验的驾驶员注视行为研究

从驾驶员注视点变化的角度,应用SMI眼动仪,开展城市道路实车实验,采集驾驶员注意力特性,剖析在城市道路实车测试过程中驾驶员的注视行为,提出了基于马尔可夫过程的驾驶员视点转移模型,根据模型预测出驾驶员稳态下的注意力状态向量,并对驾驶行为进行预判。实车实验发现,驾驶员的视觉注意力在任一子域中停留时长服从对数正态分布,而视觉注意力离开某一子域的时长服从指数分布。机动车行驶过程中驾驶员主要注视正前方,其注视频率占49%,驾驶员关注右前方区域频次是左前方的1.6倍,对于正后视镜的关注多于左右后视镜。通过实车实验和视觉建模分析,能够更好的发现驾驶行为规律和不良的驾驶习惯,为驾驶环境和交通设施改善,保障交通安全提供支撑。     

基于生物反馈试验的高原公路驾驶员生理特性研究

为了掌握高原公路海拔对驾驶员生理特性的影响规律,利用生物反馈系统对急进高原公路的驾驶员进行实地行车试验。通过定量分析,建立了驾驶员各项生理指标与试验路段海拔之间的关系模型。结果表明;高原公路行车驾驶员的各项生理指标都随海拔上升而表现出不同程度的变化;驾驶员心率增长率、LF/HF、LF以及脑电波"频段功率值与高原公路海拔成正相关,而表面肌电IEMG、血容振幅、HF指标与高原公路海拔表现出负相关性;其中,驾驶员心率增长率、LF/HF及脑电波"频段功率值三项指标与高原公路海拔的相关性较强,可以作为相关研究的备用指标。