疲劳与驾驶时间关系的实验心理学研究

在分析疲劳对行车安全影响的基础上,采用实验心理学测试与主观疲劳调查方法,研究连续驾驶时间对各项疲劳指标的影响.结果表明:驾驶员一次连续驾驶时间不应超过3.5 h,驾驶时间达到3.5 h后,应至少休息30 min.     

基于生理信号的驾驶疲劳分级检测研究

采用实验生理学测试与主观疲劳调查的方法,通过实车驾驶实验,以脑电信号和心电信号为基本指标,研究不同驾驶经验驾驶员在09:00—12:00,12:00—14:00,21:00—23:00这3个驾驶过程中疲劳等级的变化。通过主成分分析法,建立脑电信号与心电信号之间的关系,确定驾驶疲劳综合评价指标。结果显示:上述疲劳综合指标在在不同疲劳等级状态下存在显著性差异,通过对不同指标的融合提高了对驾驶员不同疲劳等级的识别准确率。     

高原公路连续驾驶时间对驾驶员疲劳影响的分析

为研究在高原公路上行车时连续驾驶时间对驾驶员疲劳的影响,在帕米尔高原典型高原公路上进行行车试验。利用生物反馈仪,采集驾驶员连续驾驶过程中心率与心率变异指标。通过定性、定量相结合的方法分析连续驾驶时间对驾驶员疲劳的影响。研究结果表明:驾驶员在高原公路上连续驾驶70min左右会呈现疲劳状态。     

基于贝叶斯网络的驾驶疲劳程度识别模型

国内外学者大多采用单一类型指标对驾驶疲劳程度进行判断。为克服单一指标检测的不稳定性,构建基于贝叶斯网络的驾驶疲劳程度识别模型。将驾驶环境属性、驾驶人个体属性和原始疲劳属性作为模型输入层变量。选择脑电指标、心电指标、眼动指标、驾驶绩效指标作为模型输出层变量。将清醒、轻度疲劳、重度疲劳三种驾驶疲劳程度作为隐含层变量。采用模拟驾驶方法进行实验,得到不同实验对象各个时刻不同疲劳程度的概率。将利用单一指标和贝叶斯网络模型得到的驾驶人疲劳程度与主观疲劳测评结果进行对照,证明贝叶斯网络模型不仅能消除单一指标失效时产生的误判和漏判,而且可提高识别的准确性。     

基于脑电信号的高速公路驾驶疲劳检测研究

高速公路驾驶环境单调枯燥,容易使驾驶员产生驾驶疲劳,影响行车安全。通过检测高速公路模拟环境下驾驶员脑电信号特征,验证了采用脑电信号作为驾驶疲劳检测指标的合理性。结果表明,β和(α+θ)β两项指标对驾驶疲劳反应最敏感,可作为表征高速公路驾驶疲劳的脑电指标;在80~100min时间段内,驾驶员驾驶疲劳状态趋势尤为明显,应采取适当措施来减缓疲劳,从而降低由于疲劳驾驶引起的道路交通事故。实验结果可为高速公路驾驶疲劳预警和道路安全设计提供理论支撑。     

基于生理信号的驾驶疲劳声音对策有效性实验

为了有效减轻驾驶疲劳、减少交通事故,研究了脑电信号(EEG)和心电信号(ECG)随驾驶时间的变化规律,分析EEG和ECG的原始数据与指标之间的相关性,用主成份分析法确定了驾驶疲劳综合评价指标.采用正交实验法,在驾驶模拟舱内验证声音刺激作为驾驶疲劳对策的有效性.研究结果表明:驾驶员在疲劳状态下,对单一声音刺激存在警觉反应;声强和刺激间隔时间影响显著,频率和刺激时间影响较小,且声强70 dB、频率5 800 Hz、刺激时间7 s和刺激间隔时间30 s的声音对策减轻疲劳的效果最好.     

基于驾驶员视觉兴趣区域的交通工程设施信息量阈值研究

针对草原公路直线段交通工程设施信息量设置存在的问题,以信息量化相关理论为基础,通过对驾驶员感兴趣区域(AOI)划分,建立5个不同信息量水平的室内模拟驾驶试验,利用数理统计方法定量分析不同熟练程度驾驶员在交通工程设施区域(AOI4),视认不同信息量水平交通工程设施的注视特性和扫视特性.研究结果表明:熟练驾驶员随交通工程设施信息量变化对交通工程设施的关注程度较非熟练驾驶员高;在低信息量水平下,驾驶员对AOI4区域的关注程度低,更多的处于无意识关注前方道路,长时间行车易出现精神疲劳影响行车安全;在信息量水平为Z4时,综合驾驶员注视特性指标与扫视特性指标的变化规律认为,此时驾驶员信息处理时间快、视觉搜索范围大、行车心理负荷较小,有利于行车安全;在高信息量Z5时,需要驾驶员花费大量的时间和脑力资源来关注AOI4区域信息,导致驾驶员对道路其他区域的关注程度下降,在应对突发交通事故时的处理能力减弱.     

疲劳预警分级提示下的驾驶行为响应特征

确定疲劳预警提示时机是车载疲劳预警提示技术中的关键和难点,通过驾驶员对预警提示的驾驶行为响应特征来判断提示时机的合理性是解决该问题的新思路. 通过开展在疲劳分级预警提示环境下的驾驶模拟试验,采集驾驶员眼动（眼闭合时间比例）和车道偏移（车道偏移标准差、车道偏移均值、车道越线面积）指标,并通过成对Wilcoxon signed-rank检验,分析不同等级预警提示前后15 s时间内关键驾驶行为指标的差异. 研究结果表明:在设定的疲劳分级规则下,一般疲劳预警提示后,车道偏移标准差均值显著下降0.129 1,车道越线面积均值显著下降8.574 4;在严重疲劳预警提示后,眼闭合时间比例显著下降0.044 9,但车道偏移标准差和车道越线面积均未发生显著改变,驾驶员应该尽快停车休息.      

不同天气状况下驾驶员驾驶工作负荷实验

利用心率变异性(HRV)指标,在室内进行晴天、中雨、中雨+雾(能见度100 m)和中雨+雾(能见度50 m)四种不同驾驶条件下,驾驶员高速公路驾驶工作负荷特性的仿真实验,数据分析表明,驾驶员驾驶工作负荷随天气条件的恶劣程度增加,驾驶环境的能见度对驾驶员驾驶工作负荷影响最大.有必要根据不同的天气状况,采取不同的交通安全管制措施,约束驾驶员的驾驶行为,以降低不良天气带给驾驶员的过高工作负荷.     

基于ROC曲线的驾驶疲劳脑电样本熵判定阈值研究

为了获得客观而准确的驾驶疲劳判别阈值,采用驾驶模拟实验研究方法,采集驾驶员在清醒及疲劳状态下的脑电信号,对比分析不同状态下脑电信号的时域特征,选取表征信号复杂程度的样本熵作为驾驶疲劳判别指标,并利用受试者工作特性曲线(receiver operating characteristic curve, ROC)分析方法,确定基于脑电信号样本熵值的驾驶疲劳判别阈值.研究结果表明:脑电信号样本熵值处于区间(0.32,0.71)时,驾驶员处于疲劳过渡时期,可能出现疲劳特征;脑电信号样本熵值小于阈值0.605时,判定驾驶员处于驾驶疲劳状态,准确率为0.95,该值可作为基于脑电信号样本熵的驾驶疲劳判定阈值.      

基于车辆运行数据的疲劳驾驶状态检测

疲劳驾驶是导致交通事故的主要原因之一，及时检测疲劳驾驶，并提醒驾驶员集中注意力，对保证安全行车具有重要意义.本文基于CAN(Controller Area Network)总线采集的车辆运行状态数据，提取了18项与驾驶行为相关的特征，并采用随机森林算法对疲劳驾驶进行识别，结果表明整体的识别准确率为0.785，其中召回率为0.61，即61%的疲劳驾驶状态可被识别出来.实验表明，基于车辆运行状态的疲劳驾驶检测具有一定的效果，且与其他客观的疲劳驾驶检测方法(基于驾驶员生理指标和图像面部特征)相比，具有简单方便，不影响驾驶，且成本低的优势.     

城市道路拥堵状态下驾驶人换道特性研究

交通拥堵状态下车辆行驶速度低于驾驶人期望车速,引发驾驶人变换车道以获得更好的行车空间,由此导致不同程度的交通冲突。首先分析交通拥堵对驾驶人换道行为的影响,依据导致的交通冲突数和冲突程度将换道驾驶行为分为三种类型。基于大量实测数据,分别研究小型客车、大型客车、小型货车在交通拥堵状态下的车道变换特性,构建三种类型换道比例与交通拥堵压力系数的关系模型。结果表明,交通拥堵对三种类型车辆的换道行为均产生显著影响;相比小型客车和大型客车,小型货车不同类型换道比例分布更加离散。     

道路旅客运输企业驾驶员心理健康状况的调查与分析

为了解道路旅客运输企业驾驶员心理健康状况,使用症状自评量表（SCL-90）对137名广东粤运朗日股份有限公司驾驶员的心理健康状况进行测查,并与国内常模相比较.结果显示137名驾驶员在SCL-90中各因子得分均高于国内常模组（P＜0.05）,广东籍贯的驾驶员情况更为严重.文化程度为高中及以上的驾驶员比文化水平较低的驾驶员严重,驾驶车型为长途客车与公交车的驾驶员比短途客车驾驶员的心理健康风险更大.目前汽车驾驶员心理健康存在障碍,尤其是强迫性、抑郁和躯体不适方面较为明显,应积极加强心理干预.     

血液酒精浓度对驾驶行为的影响研究

为了探讨饮酒对驾驶员驾驶行为的影响,以驾驶模拟器为平台,测试了13名驾驶人员在不同血液酒精浓度（0mg/dl,20mg/dl,50 mg/dl,80 mg/dl）、不同场景下加速、刹车情况并调查了其主观感受。进行数据分析后初步得到一些结论：饮酒（特别是在较高血液酒精浓度的情况下）确实会对驾驶行为产生影响并可能会导致某些危险驾驶行为;性别和驾驶经验也会对不同酒精浓度下的驾驶行为产生影响。     

重载货车驾驶人驾驶风格识别与量化研究

重载货车驾驶人的激进驾驶风格具有强烈的习惯性特征和风险性特征，一旦养成很难矫正，且极易诱发交通事故。针对现有研究极少关注重载货车驾驶人驾驶风格的不足，本文基于某全国货运监管平台提供的云南省重载货车低频轨迹数据，从风格聚类、风格识别和风格评估这3个方面，提出综合考虑疲劳驾驶特征和超速驾驶特征的重载货车驾驶人驾驶风格分析方法。首先，基于轨迹数据蕴含驾驶人驾驶行为模式的特点，构建表征重载货车驾驶人驾驶风格的疲劳驾驶和超速驾驶特征集；其次，利用因子分析进行特征约简，并采用K-均值聚类方法划分重载货车驾驶人的驾驶风格；然后，构建基于支持向量机的驾驶风格识别模型，并与梯度提升决策树的识 别结果进行对比；最后，基于疲劳驾驶特征和超速驾驶特征的累积分布，建立基于 CRITIC (Criteria Importance Though Intercriteria Correlation)赋权法的重载货车驾驶人驾驶风格量化评估 模型。研究结果表明：经过特征约简，提取的疲劳因子和超速因子能综合反映上述两类特征集 80.838%的信息；根据疲劳因子和超速因子可将驾驶风格划分为4种类别，即稳健型、超速型、疲劳型和危险型，相应重载货车驾驶人比例依次为62.60%、25.02%、7.40%和4.98%；基于支持向量机的重载货车驾驶人驾驶风格识别模型对不同风格的识别准确率均大于97%，整体表现优于梯度提升决策树；基于CRITIC赋权法的驾驶风格评估模型能有效量化重载货车驾驶人的驾驶风格， 其中稳健型驾驶人表现最好，75%以上的驾驶人风格评估总分高于60分；危险型驾驶人表现最差，75%以上的驾驶人风格评估总分低于20分。研究结果可为重载货车驾驶人不良驾驶行为的监测、干预和管理提供理论依据和技术支撑。     

疲劳驾驶的转向特征研究

为有效地实现疲劳提前预警,研究了心电信号(ECG)和转向特征随驾驶时间的变化规律。通过试验,分析了ECG信号的4个指标随时间的变化趋势,进行了显著性分析之后,运用主成分分析方法建立了综合的ECG评价指标来分辨驾驶员的疲劳状态。分析了驾驶员在不同驾驶状态,不同的道路线形下的转向行为,应用转向熵方法分析了转向数据,结果表明:相比清醒状态,疲劳状态下的转角熵升高了57.1%。     

基于公交OD数据的居民公交出行特征研究

已有研究在应用“四阶段法”进行公共交通需求预测时,缺少对居民公交出行分布规律及变化特征的分析．文中通过从潍坊、常州、上虞、蚌埠和湖州五个典型城市居民出行调查数据库中提取出公交OD出行的有效数据,运用图形处理及模型标定等方法进行深入的数据挖掘,研究了居民出行时间消耗特征、出行时间分布特征和出行空间分布特征。指出：0公交出行的可容忍时间与建成区面积及公交分担率密切相关：②由于城市发展状态、经济发展水平及人们出行规律的不同,都会造成出行时间分布的差异;③分析同一城市不同时期居民出行空间分布时,应具体分析各区之间的出行联系强度。居民公交出行时空分布特征的研究,可以为城市公共交通需求预测及公交线网规划提供定量的参考依据及理论支持,该项研究的结论和分析方法可供其他城市借鉴和使用。     

纯电动公交工况自识别系统的开发与仿真

基于合肥市纯电动公交工况,采用模糊控制原理开发设计了工况自识别系统,以行驶阶段的驻车时间比例、平均速度和加速度作为模糊控制器的输入,合肥市纯电动公交工况典型模块参数为输出.给出了系统的控制策略,制定了语言变量的赋值表和模糊状态表,并使用SIMULINK搭建了仿真模型,仿真结果显示原来随机的、不确定的工况已转化为符合典型工况模块特征的工况,说明工况自识别系统的设计是可行的.     

疲劳驾驶的转向特征研究

为有效地实现疲劳提前预警,研究了心电信号(ECG)和转向特征随驾驶时间的变化规律.通过试验,分析了ECG信号的4个指标随时间的变化趋势,进行了显著性分析之后,运用主成分分析方法建立了综合的ECG评价指标来分辨驾驶员的疲劳状态.分析了驾驶员在不同驾驶状态,不同的道路线形下的转向行为,应用转向熵方法分析了转向数据,结果表明...