应急疏散状态下驾驶员反应时间

利用情景模拟的方法为被试人员营造了应急疏散的驾驶环境,以主观量表、心电仪等实验心理学手段从主观和客观两方面对所营造的应急疏散驾驶环境的有效性进行了验证。以SimWorld驾驶模拟舱为实验平台,对被试人员在常态及应急疏散状态下应对突发情况的反应时间、加速工况下的反应时间和减速工况下的反应时间进行了研究,分析了三类反应时间的分布情况,发现应急状态下各类反应时间都不同程度小于常态下的反应时间,同时用回归的方法得到了反应时间函数。     

年龄及分心对反应时间影响与安全车距分析

驾驶员反应时间受多种因素影响，存在模糊性与随机性，本文中对一些实验数据进行拟合归纳，得出分心驾驶条件及正常驾驶条件下反应时间的概率密度函数，使用模糊物元分析法确定了适应于各年龄人群的反应时间概率密度函数。在此基础上，根据车速及年龄条件，将反应时间进行归类划分和区间细化，分析了适宜于不同年龄、车速且在考虑分心驾驶状态下的安全车距，并研究了更符合实际行车状况的防碰撞安全车距模型。     

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.     

应急图标呈现方式及亮度对比对认知绩效的影响

应急图标的认知绩效在紧急救援中起重要作用。为探究应急图标呈现方式及亮度对比的变化对认知绩效的影响机理,采用视觉搜索范式并采用眼动实验进行结果验证。实验a结果表明,高、中载荷下,应急图标呈现方式和亮度对比的主效应明显,反色应急图标的搜索速度明显快于图形应急图标和带边框应急图标,亮度对比中0.90的搜索平均反应时间最短,0.10、0.30、0.60的平均反应时间有随亮度对比升高而降低的趋势;低载荷下,应急图标呈现方式和亮度对比对认知绩效的影响不明显。实验b眼动实验结果表明,高、中载荷下,反色应急图标注视时间明显低于其他呈现方式,亮度对比较高（0.90）的带边框应急图标平均注视时间明显低于低亮度对比,注视时间有随对比度增大而降低的趋势;低载荷下图标呈现方式、亮度对比注视时间无明显差异。高、中、低载荷下注视点的个数无明显差异,解释了实验a的结果。主观评价的评分也对实验结果做出了认知方面的解释。研究表明,应急图标呈现方式及亮度对比对认知绩效具有显著影响。     

辅助驾驶系统对重型卡车驾驶员长途驾驶中疲劳程度的影响

乘用车领域的过往研究发现,相较于手动驾驶使用辅助驾驶系统的驾驶员会更容易出现疲劳,因此有必要探究辅助驾驶系统对重型卡车驾驶员长途驾驶疲劳程度的影响。基于超过120 h的自然驾驶实验,采用多项生心理指标（如心率、心率变异性等）对比了重型卡车驾驶员手动驾驶车辆时和在辅助驾驶系统帮助下驾驶车辆时的疲劳程度。辅助驾驶情况下驾驶员平均心率、呼吸频率、呼吸深度以及瞳孔直径均高于手动驾驶情况下,辅助驾驶情况下驾驶员连续二次心跳（RR）间隔均方根、低高频比例、眨眼频率、眨眼时长以及眼睑闭合百分比（PERCLOS）均低于手动驾驶情况下。当驾驶员处于手动驾驶情况时,驾驶时间每增加2 h,反应时间会增加0.032 s;当驾驶员处于辅助驾驶情况时,反应时间不随驾驶时间发生显著变化。重型卡车驾驶员在辅助驾驶系统帮助下驾驶车辆时的疲劳程度低于手动驾驶,本研究可以为辅助驾驶系统在重型卡车中的安全应用提供理论支持。     

基于自然驾驶数据的驾驶员紧急制动行为特征

基于中国自然驾驶数据,建立了紧急工况下制动避撞的驾驶员模型,分析了驾驶员的紧急制动反应时间和紧急制动输入特性的规律特征.结果表明:驾驶员的紧急制动反应时间与驾驶工况的紧急程度相关,以碰撞时刻倒数的临界值0.2s~(-1)作为危险触发阈值,驾驶员的紧急制动反应时间分布为均值0.5s的正态分布;最大制动减速度随驾驶工况紧急程度变化不明显,最大制动减速度梯度随驾驶工况紧急程度的增加而增加.     

基于模糊多目标决策的驾驶员反应状态辨识

为了使安全车距模型中的预警算法适应驾驶员的个体驾驶特性,提出了一种基于模糊多目标决策的驾驶员反应状态辨识方法。首先,对驾驶员进行离线测试,确定出驾驶员的驾驶倾向力度,进而确定出驾驶员的静态反应时间;然后利用模糊数学方法将影响驾驶员反应状态的因素进行分类,利用综合加权层次分析法对驾驶员反应状态进行综合评估。根据评估结果利用反应时间修正公式对驾驶员的静态反应时间进行修正;最后对没有考虑驾驶员因素、考虑驾驶风格和考虑驾驶员反应状态三种情况下,Berkeley模型所作出的预警距离进行了仿真对比。仿真结果表明,在综合考虑驾驶员反应状态后所确定的安全车距更能满足驾驶员的个体需求,能够在一定程度上提高安全车距模型的准确性。     

基于模糊推理的驾驶员反应时间修正研究

为进一步完善汽车主动防碰撞预警系统,建立了一种基于模糊推理的驾驶员反应时间修正方法。该方法以驾驶员的实时反应时间为研究对象,通过实时采集驾驶员的加油频率、深加油比例、制动频率、深制动比例等数据,利用所建立的模糊推理规则判断出一个适应于当前驾驶员动态驾驶倾向的实时反应时间,然后对Berkeley算法进行修正,计算出车辆行驶所需要的安全车距,并在驾驶模拟器上进行了对比分析。经模拟实验验证,本方法所确定的15名驾驶员的理论平均反应时间为1.0000 s,方差为0.0417,而实际平均反应时间为1.0077 s,方差为0.0469,并且根据理论反应时间所确定的预警距离与根据实际反应时间所确定的预警距离比较接近。可见本方法能在一定程度上提高安全预警算法的准确性,能够充分考虑驾驶员的实时驾驶特性,降低预警系统的虚警率。     

利他情境对驾驶个体跟驰行为的影响

地震灾害情景下的个体跟驰行为会受到利他情境的影响。基于驾驶模拟器,设置利他情境和中性情境两组驾驶任务,在相同的道路驾驶场景中,采集被试个体的跟驰行为数据。选择Gipps模型用于表示个体跟驰行为,采用遗传算法对不同个体的Gipps跟驰模型参数进行标定。对比不同驾驶任务组的标定结果表明:利他情境与中性情境驾驶任务组的组间差异显著;个体执行利他情境驾驶任务时,相比中性情境驾驶任务,驾驶的最大减速度上升、预估前车最大减速度上升、安全距离下降、最大加速度上升;利他情境下个体有意识紧跟前车以达到尽快完成驾驶任务的目的,同时在行驶过程中表现出个体对驾驶安全性有更高的期望。该研究表明:在应急交通疏散过程中,给予个体一定程度的利他情境,可能有助于提高交通疏散整体的安全性能与疏散效率。     

基于虚拟现实技术的隧道内光源色温对 司驾安全的影响

基于虚拟现实（VR）技术建立公路隧道内环境智能辅助决策系统，在不同色温的主灯照明下进行驾驶模拟试验，构建注意力增长率和光源色温之间的度量模型，并给出反应时间的分布规律。结果表明：在隧道入口和出口处，驾驶人的注意力增长率较高，行驶约1 200 m时驾驶人注意力达到最低值；不同的光源色温对驾驶人注意力影响差异显著，色温约6 300 K时最利于注意力的集中；低色温下（2 000~ 4 000 K）驾驶人对事故的反应时间约为0.78 s，而中高色温下（5 000~8 000 K）驾驶人对事故的反应时间约为0.58 s。     

基于制动控制器的磁流变制动器性能

本文主要对基于制动控制器的磁流变制动器性能进行探究.对磁流变制动器进行结构设计和仿真优化,得出制动器的最优结构,并基于Arduino开发板与L9349功率驱动芯片设计了磁流变制动控制器.为探究基于制动控制器的制动器制动性能,分别进行了不同阶跃信号规律、正弦信号规律的制动力矩跟随实验和制动减速度实验.实验结果得出制动器的响应时间约在40ms,控制系统滞后时间约为70ms,制动力矩在跟随过程中滞后时间约为20ms,与液压制动系统相比具有较快的制动响应.本研究对磁流变制动器的发展和应用奠定了基础.     

一种用于气压制动系统的检测试验台

为保证汽车制动稳定性,减小或消除前后制动器制动的时间差,合理布置气制动系统的制动管路和优选制动系统的相关部件及总成非常重要.为此,研制了由微机控制的气制动系统检测台架试验台;该试验台由压力传感器、信号放大器、数据采集系统、计算机、气压源等组成,可以模拟测试汽车的气制动系统的制动及解除制动的反应时间;应用该试验台对某大型客车气制动系统进行了实测,证明系统实用可靠,与路试相比可节约大量的试验经费和试验时间.     

磁流变制动器的制动时间数学建模及实验验证

为研究磁流变制动器的制动时间与工作间隙的关系,基于Bingham理论模型并结合ANSYS磁场仿真推导出磁流变制动器制动时间的计算公式,基于此公式计算出不同工作间隙下不同转动角速度对应的制动时间.利用间隙可调式磁流变制动器进行不同工作间隙下制动时间与转动角速度的测量实验;对比理论值与实验值,验证了理论计算公式的准确性,并从理论与实际上证明了制动时间与工作间隙呈线性增长关系.不同励磁电流下制动时间的测量实验证明了同一工作间隙下制动时间与电流为非线性关系.     

减速度非线性变化对制动距离影响分析

为避免减速度线性变化的假设造成制动距离计算值与实测值之间的偏差,回归了减速度与时间非线性关系式,并推导了减速度非线性变化时制动距离计算公式.建立轮胎-路面三维有限元模型,计算了在干燥与潮湿2种路表状况下制动减速度线性和非线性变化时的制动距离.结果表明:减速度线性和非线性变化计算所得制动距离,对于干燥路表差别不大,潮湿路...     

拖拉机盘式制动系统增力作用的研究

本文对拖拉机盘式制动系统的增力作用进行了研究,首次提出了系统增力系数的概念。研究结果表明:制动系统的增力系数K不仅与制动器的增力系数K_1有关,与操纵系统杆件的位置(位置系数K_2)也有关,本文重点讨论了系统设计参数对K_2的影响。     

停车视距制动模型

从运动学原理出发,对停车视距的制动模型进行了改进, 用制动减速度综合考察汽车制动这一复杂过程,规避了制动摩擦系数这一难以动态测量的变化参数.新的制动模型将汽车制动过程分为3个阶段:制动反应时间阶段、制动力上升时间阶段和全制动时间阶段,推导了在制动力上升时间阶段和全制动时间阶段的制动距离,得出新的停车视距计算公式.并与现有标准和规范的取值进行了比较,研究了差值的变化规律.结果表明:随着车速的增大,修正后取值与规范计算值的差异趋于增大;当车速小于60km/h时,修正取值与规范计算值的差值较小;当车速大于80km/h时,差值明显增大.在设计条件允许时可适当减小视距取值以降低工程造价.     

大型风电机组滑动式偏航系统制动过程机电耦合特性规律

偏航系统是连接风电机组叶轮与塔筒承载部件,其偏航运动受气-机-电-液耦合作用,通过对偏航系统机电特性分析,开展了偏航力矩载荷力学分析计算,基于四种典型的极限工况,对工况发生历程中偏航力矩变化规律进行分析,重点对偏航运行制动及偏航静止制动特性进行研究,研究表明：电机制动速度控制阀值、制动响应时长、尾部制动时长是滑动式偏航系统制动特性主要考虑因素,确定滑动系统配合以变频控制偏航方式,采用失电制动模式为最优选择,制动电机速度可降低至35%。而在偏航静止制动状态下,相比于驱动个数的增加,制动力矩增大对改善偏航滑移最为明显,产生偏航瞬时发生转动角度更小,但输出小齿冲击受载更大。     

客车发动机制动与缓行器联合作用的制动能力

针对发动机制动的制动能力不足的问题,提出了发动机制动与缓行器联合作用的持续制动方式,采用道路试验和理论分析的方法对客车下坡行驶时它们联合作用的下坡能力进行了研究。试验及分析结果表明,采用联合作用的持续制动方式可以满足客车在各种坡度的坡道上下坡稳定行驶的制动要求,并且车速基本在正常行驶的速度范围内。这种方法可以有效地减少汽车连续下坡行驶时由于主制动器过热而失去制动效能造成的交通事故。     

基于驾驶员紧急制动行为特征的危险估计算法

基于真实交通工况下驾驶员的紧急制动行为特征,建立了一种新的危险估计算法用于汽车避撞系统的控制策略开发.通过在车辆上安装车辆行驶记录仪采集了目标区域内驾驶员的真实交通场景;对采集到的交通场景进行人工筛选,并按照美国高速公路安全管理局(NHTSA)的分类方法进行了分类,得到了6种典型的危险工况;通过视频图像处理等方法对典型危险工况下驾驶员的紧急制动行为进行了分析,得到了驾驶员紧急制动起始点的碰撞时间tTTC值以及车辆在紧急制动过程中的平均制动减速度,并利用这些数据建立了基于碰撞时间倒数tiTTC和期望减速度areq的危险估计算法.这种危险估计算法能够同时考虑两车快速靠近以及稳定跟车工况,并与驾驶员在真实交通环境中的紧急制动行为相对应.     

基于EMB系统的整车ABS滑模变结构控制

相对于传统的液压式或气压式制动系统,电子机械式制动系统因具有结构简单、响应时间短以及制动效率高等优点正受到越来越高的重视.在设计出一套电子机械式制动装置模型的基础上,提出了一种适合安装有电子机械式制动系统的整车制动防抱死滑模变结构控制器.通过动力学仿真软件Carsim建立整车仿真模型,并与Simulink进行联合控制仿真.将仿真结果与传统的基于逻辑门限值控制的液压制动器制动性能进行比较,验证了滑模变结构控制方法在安装有电子机械式制动系统的整车制动防抱死系统上的有效性及制动性能的优越性.