草原公路直线段长度对驾驶员心率变异性的影响研究

通过草原公路实驾试验,采集了14名驾驶员在六段长度不同的相邻直线段上的心电数据,通过Kubios HRV软件分析心率变异指标SDNN值和LF/HF值,以探究草原公路直线段长度对驾驶员心率变异的影响。对SDNN值和LF/HF值进行非参数检验,结果表明个体差异对SDNN值影响大,而对LF/HF值影响小,因此可以用LF/HF值来评价直线段长度对驾驶员的影响。在一定范围内,随着草原公路直线段长度的增大,驾驶员的LF/HF值有先增大后减小的趋势,但是不同气质驾驶员的极大LF/HF值对应的直线段长度值不一样,超过该长度后,随着直线段长度的增大,驾驶员的警惕性会逐渐减小,适合草原公路驾驶员心生理情况的直线段长度应该控制在极大直线段长度左右。     

基于心率变异性的草原公路驾驶疲劳恢复调节方式

为研究草原地区驾驶疲劳恢复的特性,利用MP150型多导生理记录仪器收集驾驶员在疲劳恢复阶段不同调节方式下的心率变异性(heart rate variability, HRV)信号,结合主成分分析和均值、低高频均衡比和样本熵指标趋势分析,开展室内模拟驾驶疲劳恢复研究。结果表明：(1)音乐调节休息和车外自由活动方式下,驾驶员的疲劳状态表现为先加重再迅速恢复后波动的现象;(2)长距离驾驶后,不建议驾驶员立刻采用听音乐或下车活动方式调节疲劳,车内安静休息更适合驾驶员;(3)休息时间在20 min左右时,相较于车外自由活动,建议驾驶员采用音乐调节休息方式;休息时间超过20 min,驾驶员应采取多种方式调节驾驶疲劳。     

HRV的频域时变分析方法及其应用

在ＨＲＶ频域分析中，比较研究了ＲＲ间期作为事件序列与化为时间序列分析所获得的结果。结果表明在平均心率较大和较小的时间片中，频谱将被改变。对后一种分析方法，我们借用“语谱图”的概念，将信号频谱随时间的变化直观地进行显示，提供了ＨＲＶ时和频域上较完整的变化信息。     

基于脑电信号的草原公路驾驶疲劳研究

草原公路单调枯燥的驾驶环境容易使驾驶员产生驾驶疲劳,严重威胁到行车安全。通过草原二级公路实驾试验,监测驾驶员的脑电信号,探索真实驾驶环境下驾驶员驾驶时的EEG特征。结果表明:β波和(α+θ)/β这两项指标对驾驶员疲劳反应最为敏感,可以把这两项指标作为表征草原公路驾驶员疲劳的脑电指标;在草原公路150 min的驾驶过程中,驾驶员出现较明显疲劳症状时间段是:20~30 min,80~90 min,90~100 min,100~110 min。其中,在90~110 min这个时间段内疲劳趋势尤为明显。结果可为草原公路驾驶疲劳预警提供部分理论支撑。     

基于驾驶员视觉特性的草原公路平曲线半径研究

驾驶员在行车过程中主要依靠视觉获取相关的道路交通信息。基于草原公路特殊的线形特点,通过在草原公路进行实驾试验,利用眼动仪采集驾驶员眼动指标。分别提取各驾驶员在不同半径平曲线路段行车时的试验数据,探讨驾驶员在草原公路平曲线段行车过程中的眼动规律,分析驾驶员的眼动特性与道路平曲线半径之间的关系。得到平曲线半径对驾驶员的注视持续时间和扫视幅度的影响非常显著,对眨眼持续时间的影响较为显著。驾驶员在小半径曲线行车时,注意力高度集中,紧张感较强;在大半径平曲线行车时,行车感较为舒适,心理较为放松的特点。建议可以适当合理增加不同半径的平曲线来调节驾驶员的驾驶状态,缓解驾驶疲劳。     

公路减速带对轿车下摆臂疲劳寿命影响研究

分析了轿车通过减速带时下摆臂受力,结合有限元静力分析结果利用疲劳强度理论中的名义应力法对下摆臂疲劳寿命进行了计算和分析,所得结论可用于优化减速带设计,使减速带达到提示并促使驾驶员降低车速,并提出了建议以提高设计寿命的准确性。     

草原公路行车驾驶员肩部表面肌电信号分析

内蒙古草原具有线形特殊,景观单调等特点,长时间在草原公路行车时极易引起肌肉疲劳。通过检测驾驶员肩部斜方肌的表面肌电信号,使用MPF指标并结合主观问卷调查评估在草原公路驾驶过程中的驾驶员肩部肌肉疲劳。结果表明6名驾驶员的MPF随着驾驶时间延长呈现波动下降趋势,但仅有17%的驾驶员主观感觉到肩部疲劳。实验结束后驾驶员肩部肌肉疲劳累积加重。     

一种公路收费站减速带能量回收发电系统探析

针对车辆通过减速带在下压过程中部分能量的流失问题,本文提出了一种公路收费站减速带能量回收发电系统。当车经过减速带时,减速带在车轮的压力下,下部的板簧将发生形变,进而带动三级齿轮组增速,再通过两对转向相反的棘轮传动到发电机组,带动发电机主轴高速旋转发电。     

草原公路平曲线交通标志设置类型对驾驶人视觉特性的影响

典型草原公路线形以长直线接大半径平曲线为主,平曲线段交通标志设置类型多样。为了对比分析平曲线段交通标志设置类型对驾驶人视觉特性的影响,选取14名驾驶人开展典型草原公路实驾试验,同步采集驾驶人在无标志及设置线形诱导标、线形诱导标+减速丘、示警桩等交通标志平曲线段的眼动数据,对比分析交通标志设置类型对驾驶人注视强度、视点转移特性的影响。数据结果表明：驾驶人在设置线形诱导标及线形诱导标+减速带的曲线段注视时长较短、注视频率较低,注视强度较小,注视转移分布范围较广且较均匀。在设置示警桩的曲线段,驾驶人的注视时长与注视频率则均较大,使其注视强度显著增加,驾驶人在不同区域之间转移的概率较大。在无标志平曲线段,驾驶人的注视点范围较窄,但因无交通标志的引导与警示,驾驶人注视强度大于设置线形诱导标段。     

机动设置车右转新型减速带的必要性与实现方法探析

在我国,解决行人与右转机动车之间的交通冲突是城市交通面临的难点。在右转不限行的前提下,通过在斑马线附近设置新型智能减速带,规范驾驶者行为,强制右转车辆斑马线前减速,以达到保护行人生命安全的首要目的。首先阐述了设置新型减速带的必要性,进而对于新型减速带的功能、组成、原理予以介绍,并与传统减速带进行了对比。最后,总结了整体设计思路。     

基于自适应理论的可升降减速带设计

常规道路减速带在降低车速保证交通安全的同时,也存在设置不规范、易造成车辆损害、乘客舒适性差等缺点,为减少减速带设置带来的负面影响,提出一种基于自适应理论的可升降减速带。该减速带可根据车速信息及对驾驶员行车意向的识别,反馈调节减速带的升降状态。采用双翼型液压升降结构,可将软态减速带的机械能转化为电能,实现能源存储利用。该减速带奖"慢"罚"快"的工作原则,可在保障通行安全的前提下,将车辆损害、噪声污染降至最低,提高交通稳静化水平,体现了智慧交通的公平性。结果表明,该减速带在提高交通安全、改善驾驶行为、改善交通环境等方面效果显著。     

基于运行速度的公路线形协调性评价

不能较好地符合车辆行驶特征的道路线形指标设计是造成交通事故的主要原因之一.由此,在参考国内外研究的基础上,结合我国交通部现行的公路项目安全性评价指南和设计速度为80km/h的公路典型路段的划分方法,对车辆在实际运行环境中的运行速度进行了修正,重新提出了典型路段下运行速度的预测模型,并总结了基于运行速度的公路线形协调性和连续性评价标准.最后,根据鹤大高速杏复段的线形设计数据,对K39到K49路段进行了运行速度的预测及修正,对该路段典型路段的线形协调性予以评价,找出线形协调性不良路段,提出安全性调整方案.     

交流变频调速系统的自适应神经模糊控制研究

针对交流电动机参数变化和负载波动等因素对交流变频调速系统性能的影响,利用神经网络实现模糊控制,设计了一种基于自适应神经网络模糊推理(ANFIS)的速度调节器.仿真实验结果表明,具有ANFIS的交流变频调速控制系统不仅动态和静态性能都得到提高,而且具有较强的鲁棒性.     

带航速三体渡驳水动力特性频域分析

为了研究带航速三体渡驳在波浪中航行时的水动力特性,以及航速和环境因素对其幅值响应算子的影响,根据势流理论和波浪辐射/衍射理论分析了有航速三体渡驳的波浪激励力及水动力系数,进而利用AQWA求解了三体渡驳的幅值响应算子,得到了不同航速、水深及遭遇浪向条件下三体渡驳各自由度幅值响应算子随波浪圆频率的变化曲线。计算结果表明:航速越大纵荡幅值越小、纵摇峰值越大,水深越浅垂荡幅值越小、纵摇峰值频率越低,当水深吃水比大于20后即可按照无限水深来计算其幅值响应算子;遭遇浪向对各自由度RAOs均有较大影响,其中艏斜浪或迎浪航行对三体渡驳的运动较为有利。     

基于高频锁相环路的光速测量实验系统设计

针对差频相位法光速测量的频率漂移等问题,该设计系统采用高频锁相、自动增益控制、数字测相和同轴光学系统等技术,提高了差频相位测量法光速测量的稳定性和测量精度,从而使实验室光速测量更为便捷和精确。     

基于速度变化量的车辆折算系数研究

车辆折算系数是道路通行能力计算和服务水平评价等方面最重要的基础参数之一。通过对基于密度相等的方法、时距法和超车法进行了介绍和分析,提出了以车辆速度变化量为基础的车辆当量折算系数,分析了影响车辆折算系数的因素;并分别选取了不同车道数、不同坡度、不同服务水平以及不同大车比例。通过微观仿真平台验证了不同组合交通情况下的车辆当量折算系数及折算系数的变化趋势。结果表明:从1车道到2车道,折算系数增加,从2车道到3车道,折算系数出现了减小的趋势;在下坡路段折算系数比上坡路段大;随着流量的增加,折算系数先增加后减小;随着大车比例增加,折算系数出现增加的趋势。     

基于车速平稳过渡的高速公路出口限速方案

研究能够满足出口车速平稳过渡的逐级限速方案,对提高出口区域车辆平稳运行及安全提升有重要意义。利用无人机采集高速公路出口车辆运行参数,分析出口车辆运行特征,考虑驾驶员对相邻限速标志的认知反应,构建了连续限速标志设置间距计算模型,建立了高速公路出口不同级别的限速方案,利用驾驶模拟试验对设计的不同限速方案进行分析及评价。模型的计算结果显示,二级限速方案中,限速值为60-40km/h的限速标志间距为160m;三级限速方案中,限速值为80-60-40km/h的限速标志间距分别为：300,80m,限速值为90-60-40km/h的限速标志间距分别为300,85m;四级限速方案中,限速值为100-80-60-40km/h的限速标志间距分别为295,160,80m。利用驾驶模拟器对模型结果进行验证,试验结果表明：逐级限速方案的平均减速度指标小于1.3 m/s2,均在驾驶舒适性阈值内;随着限速级数增加,车辆离散幅度显著降低,表明逐级限速方案对出口车辆运行速度有明显管控效果;四级限速方案可使在分流鼻端车速标准差、平均减速度、V85分别控制在5.23km/h、0.52m/s2、54km/h左右,极大了满足车速平稳过渡要求。可见,借助模型定量优化的逐级限速方案可以显著提高出口车速过渡的平稳性和安全性。     

基于曲率变化率的运行速度模型

针对目前运行速度预测模型误差较大、准确度不高以及普适性不强等问题,提出了曲率变化率的概念,并论述了单曲线曲率变化率与运行速度之间的关系;通过统计分析双车道二级公路大量观测的运行速度后,得到了不同曲率变化率值下的汽车运行速度的特征规律,利用SPSS软件进行回归分析,建立了曲率变化率K值与弯道内稳定运行速度V85的关系模型。模型经过检验和验证后表明:模型的准确性和精度满足要求,模型预测值与实际观测值拟合良好;利用曲率变化率预测运行速度简便、有效;该方法的提出能有效突破目前预测运行速度方法的局限。     

小功率单相电机的单片机变频调速系统研制

针对以DSP、FPGA为主控器,采用三相逆变器变频调速单相电机存在系统较复杂、性价比较低、不利于小型化等缺点,提出以PIC单片机为核心的变频调速系统：根据双极性SPWM算法,CCP模块实现相位差为90℃的2路SPWM输出,由单边缘滞后电路扩展为具有死区时间控制的4路信号,通过隔离器件HCPL3120驱动H逆变桥,实现对单相电机从8—50Hz的变频调速．试验结果表明设计方法可行,效果理想．     

电动机调压调速与变频调速对比实验研究

利用西门子变频器监测所驱动电动机运行参数的功能,对三相笼式异步电动机调压调速与变频调速的节能特性进行对比实验。当电动机以两种调速方式运行时,调节转速使负载发电机对应的输出功率相等。以此测量、计算调压调速时电动机的输入功率、转差功率等参数,给出了两种调速方式运行转差功率曲线,并分析了实验测量数据误差,证明该项实验方法切实可行。