基于安全视认的夜间公路隧道入口段光环境研究

为使驾驶员在夜间安全舒适驶入隧道,对驾驶员驾驶车辆从隧道外暗环境驶入隧道内明环境的照明需求进行了理论与试验研究.分析了夜间隧道入口段由暗到明的光环境变化与交通安全的关系.设计不同运行速度情况下的目标物视认试验,采集了隧道的光环境信息、驾驶员的视认信息与车辆的运行状态信息,并建立了视认距离与隧道内外亮度差的关系模型,计算出不同设计速度下夜间隧道入口段的亮度差阈值.      

基于驾驶视认需求的隧道入口段光环境研究

为实现安全舒适的隧道入口段光环境,从驾驶员视觉功能及需求出发,提出了基于驾驶安全视认的隧道入口段光环境评价方法.以色温5 700K、显色指数70的隧道入口段光环境为研究对象,对小客车驾驶员进行不同运行速度的实车视认试验,得到驾驶员动态视认特性规律;采用驾驶员驾驶过程中对小目标物的视认距离作为入口段光环境安全视认评价指标,应用MATLAB数学统计软件建立了不同运行速度下视认距离与入口段亮度折减系数定量逻辑关系模型;最终得到不同设计速度下能够满足驾驶视认需求的亮度折减系数阈值,与现行规范值相比略高.研究方法和结论可为实际隧道入口段光环境设置、监控及运行管理提供技术参考.     

基于驾驶人视认特性的城市道路指路标志设置

为了提高城市道路指路标志设置的有效性和科学性,根据驾驶人视认特性的实验数据研究其设置方法.利用眼动仪和GPS采集了不同光照条件下驾驶人视认指路标志的特性数据,建立了基于驾驶人视认特性的指路标志设置参数计算模型,并将计算的设置参数与规范值进行了比较.研究发现,驾驶人对指路标志的注视时间随速度和路名数目的增加而增大,且非专业驾驶人的注视时间大于专业驾驶人,顺光条件下的注视时间小于夜间.驾驶人对指路标志的视认距离随速度的增加而减小,顺光条件下的视认距离大于夜间.分别满足专业和非专业驾驶人视认要求的主要设置参数存在显著差异,部分规范值不能满足非专业驾驶人对指路标志准确视认的要求.     

基于驾驶仿真的海底隧道出入口段视觉减速标线有效性

为提高海底隧道出入口段行车安全性,研究海底隧道出入口段不同视觉减速标线方案下驾驶员视觉特征变化规律。本文共设置了6种视觉减速标线方案,对26名驾驶员进行了室内驾驶仿真实验,采集了车速、注视点占比、瞳孔直径和察觉距离等数据,通过分析和处理数据判断视觉减速标线的有效性,分别建立了海底隧道出入口段车速与驾驶员瞳孔直径的回归模型,在海底隧道入口段二者呈非线性关系;出口段二者呈线性关系。采用驾驶员问卷调查法对视觉减速标线有效性进行了验证。结果表明：在海底隧道出入口段共设置的6种视觉减速标线方案均对驾驶员视觉特征有显著影响;与其他标线方案相比,白色鱼刺形减速标线设置下驾驶员瞳孔直径、A区域注视点占比、察觉距离和错觉影响最大,有助于驾驶员主动降低车速、提前采取减速措施,保障行车安全。     

基于容量限制的道路与城市交通的互演化研究

城市道路与交通之间是一个非常复杂的互演化过程。本文通过考虑容量限制，建立了二者之间的互演化模型，并对模型进行了稳定性分析和仿真分析。结果表明所建立道路与城市交通的互演化模型是稳定的，并且在互反馈作用下，互演化模型能够达到平衡状态。此外，通过调节控制参数，可以实现对道路与城市交通互演化过程进行协调控制。     

基于Elman神经网络的路面附着系数识别

准确、高效地识别路面附着系数为汽车主动安全系统提供了重要输入参数。笔者提出了基于Elman神经网络识别路面附着系数方法,采用Carsim/Simulink联合仿真,获取了某车辆的63个行驶工况,共20个重要动力学响应。构建了Elman神经网络的路面附着系数识别模型,对附着系数为0.2～0.9的路面进行了识别,识别平均绝对百分比误差为4.92%,准确率为91.22%。相对于传统的BP神经网络方法,该方法使路面附着系数的识别平均绝对百分比误差降低了2.24%,准确率提升了9.82%,并且在潮湿沥青路面以及干燥沥青路面进行了实车实验,验证了该方法的有效性、可行性。     

基于速率梯度参数的道路线形评价研究

修正了传统对"速度梯度"概念理解和应用上的偏差,提出更加实用、有效的新参数对道路线形进行安全评价.采用理论分析和实践检验相结合的方法,提出了"速率梯度"概念,构造了速率梯度模对时间变化率参数;初步验证了速率梯度模对时间的变化率参数的振荡幅度与车辆发生交通事故之间存在一定的内在关系.文章分析结论说明借助于速率梯度模对时间的变化率参数的振荡分布可以初步实现对道路设计线形的安全性评价.     

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。     

水下声信号激发表面波衰减系数测量

建立了一个简单,可行的光学系统用于探测低频水下声信号。激光斜射到有表面波存在水面时,观察到了清晰、稳定的衍射图样,发现衍射图样具有明显的非对称性;且这种非对称性具有普遍的适用性。理论上得到了衍射光场光强分布的解析表达式。结果表明,衍射图样的非对称性与液体表面波的衰减系数有关。根据提出的方法可实现液体表面波衰减系数的便捷测量;且结果是很准确的。     

基于Curvelet稳定特征曲面的掌纹识别新方法

针对掌纹特征提取困难、稳定性较差以及特征维数较大的问题,提出一种基于Curvelet稳定特征曲面的掌纹识别方法.将掌纹图像经Curvelet变换得到稳定特征曲面,把该曲面作为特征进行匹配,不仅避免了特征提取或图像编码等传统繁琐操作,而且特征维数较低,在保证识别精度的同时,图像稳定性增强,识别速度较快.最后,采用归一化相关分类器对掌纹所属类别进行判定,通过PolyU掌纹库的验证,本文算法的等误率为1.769 0%,匹配时间为16.6 ms,表明了本文算法的有效性.