虚拟城市道路场景中的驾驶人应激感知反应时间特性

为了分析城市道路环境中驾驶人应激感知时间的影响因素,基于虚拟现实技术搭建了模拟驾驶平台。利用眼动仪对28名被试驾驶人进行了多种场景下的应激反应试验,获取了驾驶人在不同应激场景下的危险感知时间,并对驾驶人的危险感知时间进行了分析。结果表明:驾驶经验丰富的驾驶人应激感知时间要小于其他驾驶人,而中青年驾驶人的应激感知速度要快于其他年龄的驾驶人;随着车速的提高,驾驶人的应激感知时间相应的增加,且两者之间呈现较强的指数关系;基于驾驶经验、驾驶人年龄和车速,采用对数函数建立的驾驶人应激感知时间预测模型具有较高的精度,被试驾驶人实测感知时间落入到预测区间的比例达到96.2%。     

城市道路环境中驾驶人应激响应感知-制动反应时间分析

针对城市道路环境中驾驶人的应激响应感知-制动反应时间特性,基于虚拟现实技术搭建了测试平台,对多名驾驶人在不同应激场景下的感知-制动反应时间进行了研究。结果表明,熟练驾驶人的感知-制动反应时间要略长于非熟练驾驶人,而青年驾驶人的感知-制动反应能力最为稳定。以驾驶经验、驾驶人年龄和车速为自变量的预测模型能够对驾驶人的应激感知-制动时间进行准确的预测。     

汽车驾驶人感知-决策-校正行为模式

为了全面地了解汽车驾驶人在驾驶过程中的行为特性,对驾驶人操作行为的信息感知、轨迹决策和操作校正3个阶段的行为反应进行了分析,在不同通道宽度条件下进行了车辆行驶试验,记录驾驶人的眼睛运动、操作行为以及车辆的运行速度变化等数据。结合试验数据,对驾驶人第一次感知障碍物存在的位置、第一次采取制动措施的位置和3个操作阶段用时所占比例进行了对照分析。研究结果表明:随着通行条件逐渐困难,驾驶人用于信息感知的时间比例减少,而用于操作校正的时间比例增加。     

基于扩展TPB模型的老年驾驶人自我调节行为研究

随着老年驾驶人数量持续增长及其驾车出行需求增加,我国机动车驾驶证申领及使用规定取消了申请小型汽车驾照的年龄限制,老年驾驶人的出行安全问题成为热点研究问题.由于年龄增长带来与驾驶行为相关的生理心理变化,老年人通过自我调节的方式在保持机动性的同时,还需要考虑平衡身体机能下降的影响.自我调节是老年人延长驾驶时间和降低驾驶风险...     

低能见度下驾驶人安全驾驶量表效信度分析

为了检验低能见度条件下驾驶人安全驾驶量表的信度效度,应用实地调查和网络调查方法对314名驾驶员进行测试,将所得数据进行因素分析和信效度的检验。结果表明,1安全驾驶量表由驾驶人行为量表和驾驶能力量表两个部分组成,共包含28个题项,由违规行为、错误行为、失误行为、技术性驾驶能力以及危险感知能力等5个因素构成;2总量表的内部一致性系数达到0.82,并且两分量表内部一致性系数分别为0.88和0.95,具有较好的稳定性;3年龄与违规行为得分呈负相关(r=-0.12);驾龄与错误行为得分呈负相关(r=-0.13),但与技术性驾驶能力及危险感知能力得分呈正相关(r=0.21、r=0.15);年平均行驶里程与技术性驾驶能力和危险感知能力得分呈正相关(r=0.13、r=0.14);2015年总扣分与违规行为和失误行为得分呈正相关(r=0.16、r=0.14),与危险感知能力得分呈负相关(r=-0.12);驾驶员是否在低能见度条件下发生过交通事故则分别与违规行为、错误行为以及失误行为得分呈正相关(r=0.31、r=0.14、r=0.19);最低能见度范围对驾驶人的影响主要集中在违规行为、技术性驾驶能力以及危险感知能力。该量表较为完整地反映了驾驶员行驶在低能见度环境中的安全驾驶行为,并具有良好的信度及效度,同时也更加符合中国的交通规则及文化特征,可以为后续研究中国驾驶人低能见度安全驾驶提供可靠的度量基础。     

车辆驾驶人事故前操作行为模式

以西安及其周边地区交通事故调研数据为基础,对车辆驾驶人事故前操作行为模式进行研究,运用层次分析方法（AHP）和模糊评判方法,分析了影响驾驶人事故前操作行为的因素,建立了驾驶人事故前感知因素评价指标体系及驾驶人对各影响因素指标的评价模型,并用模糊数学和模糊推理的方法建立了基于公路交叉口交通事故的驾驶人事故前操作行为模式模糊控制规则。研究结果表明：在公路交叉口交通事故中,影响驾驶人事故前操作行为的主要因素为驾驶人车速感知、车距感知及交通信息感知;驾驶人事故前操作行为及驾驶人感知因素在一定显著性水平下遵循模糊控制规则。     

驾驶人应激反应能力评价研究

为了提高驾驶人的应激反应能力,进一步提升道路行车安全性,首先依据信息处理的基本理论,分析了驾驶人应激反应的运行机理和反应特征。其次,提出了一种驾驶人应激反应能力评价方法,包括评价指标、反应时间算法模型、操作准确度算法模型以及评价算法模型。最后,采用自主研发的应激反应模拟驾驶系统,选取安全驾驶人和多事故驾驶人对评价方法的合理性和有效性进行了试验验证。试验结果表明,评价算法模型可有效评价驾驶人的应激反应能力。驾驶人应激反应能力评价方法可以为驾驶人的筛选、培训和安全管理提供支撑,进而提高驾驶人的安全驾驶水平。     

基于熵权法的驾驶疲劳量化

为了客观准确获取驾驶疲劳判别阈值,采用驾驶模拟试验研究方法,采集驾驶员在清醒及疲劳状态下的眼动数据、反应时间、执行时间.用驾驶人连续驾驶状态下的眼动数据、反应时间、执行时间表达驾驶人注意特性、反应能力、执行能力.并以三者为自变量,驾驶疲劳量化值为因变量,基于熵权法对三者加权平均建立三者之间的关系模型.为了提高驾驶疲劳阈值的客观性,选取基于可变的阈值确定方法,得到最优一次疲劳及二次疲劳阈值.文中还揭示了驾驶人连续驾驶状态下疲劳变化规律.评价了驾驶疲劳的量化方法.试验结果表明,该方法有效地提高了驾驶疲劳量化的准确性,在预防驾驶疲劳的行车安全领域有着广泛应用前景.     

结合功能测试与模拟驾驶的老年人驾驶适性评估

为应对老年驾驶人驾驶能力下降带来的交通安全问题并降低与其相关的事故风险,建立了可有效替代道路驾驶测试的老年人驾驶适性评估方法.对92名老年驾驶人进行了功能测试、模拟驾驶测试与道路驾驶测试,通过独立样本T检验与分层逐步Logistic回归确定评价指标体系,分别建立并比选了决策树、随机森林和支持向量机3种评估模型.结果表明,以对比敏感度、功能性伸展、交通标志理解以及合流变道距离等作为评价指标的支持向量机模型对驾驶适性的评估效果最好,准确率高达84.6％.该方法可以有效替代道路测试评估老年人的驾驶适性,能为其停止驾驶、调整驾驶行为、训练提升驾驶能力、使用辅助驾驶技术等提供参考.     

机非交互的交叉口右转机动车行为建模与仿真

为准确刻画交叉口机非交互行为、准确模拟右转机动车轨迹,在充分考虑非机动车群组特征和右转机动车驾驶人动态多步决策特征的基础上,基于认知过程建立驾驶人环境感知-规划决策-控制执行的行为模型,并通过改进社会力模型进行仿真实现与模型评价.研究成果可为二维仿真平台的构建和自动驾驶汽车的拟人化驾驶提供模型支撑.     

基于老年驾驶员的自动驾驶接管振动提示

老年驾驶员在自动驾驶的接管过程中会出现反应时长增长、记忆力及运动能力下降等问题,振动接管提醒以其占据感知通道与驾驶任务不冲突的特性而优于其它接管提示方式。但不同的振动提示位置及顺序会影响驾驶员的接管能力,因此本研究比较不同风险场景下振动提示的顺序类型对于不同年龄段驾驶员的接管行为和主观感受的差异,以此来帮助老年驾驶员更好的完成接管。本研究共招募6名年轻驾驶员和6名老年驾驶员观看不同风险场景的事故视频,并在事故发生前给予不同振动顺序类型的接管提示。结合主观问卷,比较不同振动类型对于不同年龄段驾驶员的接管紧迫程度以及危险感知的差异。结果表明驾驶员在低风险场景下的接管意愿更高（F=5.872,P=0.018）且在高风险场景下驾驶员需要更长的接管提前时间来发现出现的风险,老年驾驶员对于自动驾驶汽车的信任显著低于年轻驾驶员（F=30.912,P<0.001）,老年驾驶员在风险的认知方面低于年轻驾驶员。对于老年驾驶员而言,多点依次振动的振动模式提示危险程度以及提示接管紧迫程度效果最好。对于年轻驾驶员而言,多点依次持续振动和多点依次振动提示前方危险程度的效果都很好,多点依次持续振动提示接管紧迫程度的效果最好。     

虚幻4驾驶模拟器设计和驾驶员特性分析

深入研究人类驾驶员的驾驶行为和特性,对推动智能汽车向高度自动驾驶发展具有重要意义。采用驾驶模拟器研究驾驶员在复杂交通场景下的驾驶决策和驾驶行为,成为近年来的一个研究热点。基于虚幻四引擎UE4交互式视景仿真技术,通过车辆、道路、建筑、交通灯、行人、路牌等交通元素的驾驶视景仿真环境搭建,开发了CarSim汽车动力学模型和罗技G29力反馈方向盘踏板的具有高拟真度人机交互的驾驶模拟系统。并设计了典型工况下的驾驶模拟试验,通过实时采集驾驶员驾驶数据,对驾驶员特性进行研究。研究结果表明:该驾驶模拟器具有逼真的驾驶体验,利用模糊C聚类算法(FCM,fuzzy C-means),将驾驶员特性进行准确分为6个聚类,可以将驾驶员特性进行准确分类,确立驾驶员特性与驾驶能力的关联,为进一步建立实时驾驶权分配研究奠定了基础。     

组合赋权-模糊综合评价的安全驾驶行为分析

驾驶行为日趋复杂化与个性化,使其逐步成为影响交通安全的活跃因素。为了对城市道路中驾驶行为安全风险等级进行评估,减少交通事故的发生,针对传统人或车因子单向给定的评价方法,从驾驶员操纵安全、车辆行驶工况安全两个方面,选取速度、发动机冷却液温度等7个指标构建驾驶行为评估体系。运用K-means聚类分别对两个维度进行聚类分析,将驾驶行为类型进行划分。应用层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)与熵权法(entropy weight method, EWM)的组合赋权法求取权重并结合模糊综合评价法对目标层进行评估,将驾驶行为划分为安全型、风险型、危险型。为了获取汽车行驶过程中的运行状态数据,利用车载诊断设备(on board diagnostics, OBD)进行驾驶状态数据采集,分析不同的安全风险等级行为的诱因,为相关车管单位选择和考核驾驶员提供合理依据。     

基于驾驶行为的隧道交通标志影响特征及作用机理

合理设置隧道交通标志能够在一定程度上缓解隧道特殊环境引发的“时空隧道效应”。文中研究了高速公路隧道内部交通标志（限速标志、出口预告标志）对驾驶行为的影响特性,首先选取特长隧道作为实验路段,通过驾驶模拟实验测试获取驾驶人细粒度微观行为数据,然后再考虑随机效应影响的条件下构建线性混合效应模型,揭示了隧道内部交通标志对驾驶行为的影响特征及作用机理。结果表明：不同影响区段内交通标志对驾驶行为的作用存在差异;在隧道内部设置限速标志能够一定程度上降低事故风险的发生概率,限速标志的重复设置一定程度上能提高驾驶人的操控能力;在隧道内部设置限速标志及出口距离预告标志有助于改善驾驶人空间控制能力、提高驾驶舒适度,其中,在距离隧道出口约小于1 km的影响区段内设置隧道出口距离预告标志有助于提高驾驶人的行车舒适性,在距离隧道出口2 km和1.5 km的影响区段内设置预告标志能在提高车辆控制能力的同时使驾驶人具有更高的行驶车速;此外,隧道交通标志作用下的驾驶行为受驾驶人性别、年龄、驾驶经验等特征属性影响,男性驾驶人的驾驶风险更低。     

机动车辆荷载对空间交叉隧道结构动力影响

为研究机动车辆荷载作用下空间交叉隧道结构动力响应特性,以杭温高铁梧坞隧道与义东高速西甑山公路隧道交叉段为工程背景,建立了交叉隧道三维动力计算模型,利用ABAQUS子程序模拟机动车辆在公路隧道内行驶,得到行车公路隧道、相邻侧公路隧道、上跨高铁隧道在机动车辆荷载作用下的加速度、位移、应力动力响应特性,并通过计算行车过程中监测截面每一时刻的安全系数分析了各隧道衬砌结构安全度变化规律。结果表明：机动车辆荷载对行车隧道自身影响较大,影响主要集中在行车位置下方区域,车辆通过时拱顶处安全度降低最为显著;对于上跨高铁隧道和相邻公路隧道,行车公路隧道内的机动车辆荷载对其影响整体较小,且其影响程度与近接距离密切相关;相邻侧公路隧道响应主要集中在与行车隧道的相邻一侧,右方隧道行车时其仰拱中心的安全度降低最明显;上跨高铁隧道响应主要集中在隧道仰拱位置,下方隧道行车时其左拱脚处的安全度降低最多。研究结果可为空间交叉隧道、城市地铁等地下工程的日常运营监测提供依据,并为类似空间交叉隧道工程的设计优化提供参考。     

考虑驾驶员行为特性的行车安全仿真试验

为了分析驾驶员行为特性对行车安全的影响状况,首先建立了基于MATLAB/Simulink和ADAMS联合仿真的人—车—路闭环系统,通过不同车速下的双移线和蛇形线的闭环仿真试验验证了该系统的有效性。此外,在综合国内外学者研究成果的基础上,综合驾驶员的生理、心理特性和疲劳程度将驾驶员的驾驶特性分为12类,并确定相应类型驾驶特性的表征参数。选取某省道设计方案的部分路段为试验路段,对不同类型驾驶员在弯道上的行车安全以及不同疲劳程度的驾驶员在恶劣天气下的行车安全进行正交试验设计,基于人—车—路闭环系统开展虚拟行车仿真试验。试验数据的极差和方差分析结果显示,驾驶员疲劳程度对行车安全状况影响显著,在雨天与冰雪等恶劣天气下行驶时车速是影响行车安全的决定性因素。     

音乐环境对驾驶行为危险度影响的预测模型

考虑到车载音乐环境下驾驶行为变化规律在道路交通系统中具有理论和现实意义,以国内外车载音乐对驾驶员心理负荷和驾驶行为影响的研究成果为基础,界定出驾驶行为危险度的定义.同时引入主成分分析法并结合驾驶行为的三个指标,实现对车载音乐环境下驾驶行为危险度的评价.以驾驶员的心率变异性作为输入变量,驾驶行为危险度作为输出变量,构建基于心理负荷的驾驶行为危险度预测模型,并提出不同类型驾驶员收听音乐的建议方案.研究成果可为减少道路交通事故和保障汽车安全运行发挥作用.     

基于驾驶模拟器的车联网环境搭建及对驾驶行为的影响

为研究网联环境下车载设备对驾驶行为的影响,设计了车载终端人机交互界面,搭建了基于驾驶模拟仓的车、车通信环境,并开展模拟驾驶实验,采集了4个场景下车辆运行数据。通过对速度、加速度、跟车间距、超速驾驶员比例等驾驶行为数据以及人口学的统计分析,研究不同交通状态下,是否配备车载终端对驾驶行为影响的差异性。实验数据表明,实时提供前车运行状态的车载终端能够提高车辆运行效率和安全性。     

基于驾驶行为识别的车载交通信息数据实时发布系统研究

针对传统车载交通信息数据发布系统存在操控复杂、用户体验效果差、响应时间过程等问题,提出一种基于驾驶行为识别的车载交通信息数据实时发布系统。在车联网环境下,设计车载交通信息数据实时发布系统的硬件部分,其主要包括ARM处理器、GPS接收模块、行车记录信号采集模块、接口模块、存储器、车载网络、报警模块等。通过层次分析法对主因子决策权重进行分析,对驾驶行为特征进行提取,提取结果即为驾驶行为识别结果,根据识别结果和交通安全调查结果得到影响驾驶员行为的关键组成因子,实现对异常汽车运行信息和异常驾驶行为信息进行警报处理。实验结果表明,所研究系统易于操控,并具有良好的人机交互体验,能够减轻驾驶员心理负担,提高驾驶安全性,且响应时延低。     

驾驶员的驾驶特性对交通流的影响

在单车道元胞自动机交通流N S模型基础上,通过引入不同的刹车概率来反映不同驾驶员的驾驶特性,并在周期边界条件下,对由激进驾驶车辆和谨慎驾驶车辆构成的混合交通流进行模拟.结果表明,在有谨慎驾驶车辆构成的交通流的临界密度以前,混合交通流的流量完全由谨慎驾驶员的特性决定;在谨慎驾驶车辆交通流临界密度以后,混合交通流的流量介于只有激进驾驶车辆和只有谨慎驾驶车辆的流量之间,小于完全是谨慎驾驶车辆流量和完全是激进驾驶车辆流量的线性之和;激进驾驶车辆和谨慎驾驶车辆的混合比例及它们的刹车概率对混合交通流的临界密度和流量有很大的影响.