基于驾驶工作负荷的心生理指标研究

驾驶员是道路交通系统的核心,道路交通系统的设计应考虑驾驶员的行为特征需求。从驾驶员认知过程研究出发,分析了驾驶员认知、道路环境条件和驾驶工作负荷的关系,通过动态EEG、眼动、心电、皮电等生理心理测量评价驾驶工作负荷,并对具体的心生理学指标反应驾驶工作负荷的原理和规律进行了研究。     

基于外周生理信号的疲劳驾驶监测研究

疲劳驾驶是交通事故的主要原因之一。监测驾驶者的精神状态,在疲劳时及时发出警报是降低交通事故的有效手段之一。通过对驾驶员在行车过程中一些外周生理指标(血容、肌电、皮电、呼吸、皮温等)的变化进行监测,在信号预处理和特征提取后,实验选取典型清醒疲劳样本,结合支持向量机研究多特征组合下的清醒疲劳状态区分效果并对区分方法进行评价,并进一步以典型样本作为训练集,对整个连续驾驶过程的状态进行判断。结果表明,使用支持向量机对外周生理信号典型样本的分类取得了较高正确率,也能较准确地对整个连续驾驶过程的状态进行判断。     

长时驾驶任务中脑力负荷多维特征变化趋势研究

研究长时驾驶任务中驾驶人脑力负荷多维特征随时间的变化趋势，对构建长时驾驶任务中脑力负荷的动态测评方法有着重要意义。现有研究缺少对脑力负荷动态变化的深入分析，尚未能揭示脑力负荷多维特征随时间的变化趋势。设计基于模拟驾驶场景下不同任务难度的时间纵向驾驶任务仿真试验，采用双因素(3任务难度×6时间段)组内试验设计，记录了驾驶人脑力负荷的主观测评、驾驶行为绩效以及眼动、皮电和心电等多模态生理测评指标数据，通过重复测量的方差分析方法系统地分析了脑力负荷多维特征在长时驾驶任务中的变化机理。结果表明：在长时驾驶任务中，随着驾驶时长增加，驾驶人的主观脑力负荷产生累积增加现象，驾驶行为绩效变差，瞳孔直径先快速变小后趋于平稳，皮肤电导水平先快速变大后趋于平稳，心率变异性pNN20指标随时间缓慢降低，心率低频与高频的能量比LF/HF在一段时间平稳后变大。任务难度对主观脑力负荷、驾驶行为绩效、眼动及皮电指标都有显著影响。不同任务难度下脑力负荷特征的变化趋势有所不同。研究结果揭示了长时驾驶任务中脑力负荷的多维特征变化趋势，可为进一步探究长时驾驶任务中脑力负荷的动态测评方法提供参考依据。     

船员工作负荷检测方法研究综述

水上交通安全是水路运输领域的研究热点，船员驾驶行为及决策对水上交通安全有直接的影响，而驾驶行为表现及决策的制定与工作负荷密切相关。因此，船员工作负荷检测研究对预防人为因素导致的水上交通安全事故具有重要意义。通过对船员工作负荷影响因素进行梳理分析，发现个体因素、驾驶任务、驾驶环境以及船舶工况等是影响工作负荷的主要因素。从主观评测方法、任务绩效测量方法和生理数据检测方法3个方面对船员工作负荷检测研究方法进行归纳总结。总结发现:任务绩效测量方法在研究过程中存在一定局限性，主观评测和生理数据检测方法具有易获取数据、对驾驶过程干扰较小等优势，是现阶段较为主流的方法。指出了船员工作负荷检测研究的发展趋势，主要包括工作负荷定量化研究、工作负荷综合评价模型构建、多因素工作负荷影响研究、船员工作负荷实时监测系统构建。      

本期导读

正水上交通安全是水路运输领域的研究热点,船员驾驶行为及决策对水上交通安全有直接的影响,而驾驶行为表现及决策的制定与工作负荷密切相关。因此,船员工作负荷检测研究对预防人为因素导致的水上交通安全事故具有重要意义。通过对船员工作负荷影响因素进行梳理分析,发现个体因素、驾驶任务、驾驶环境以及船舶工况等是影响工作负荷的主要因素。从主观评测方法、任务绩效测量方法和生理数据检测方法 3个方面对船员工作负荷检测研究方法进行归纳总结。总结发现:任务绩效测量方法在研究过程中存在一定局限性,主观评测和生理数据检测方法具有易获取数据、对驾驶过程干扰较小等优势,是现阶段较为主流的方法。指出了船员工作负荷检测研究的发展趋势,主要包括工作负荷定量化研究、工作负荷综合评价模型构建、多因素工作负荷影响研究、船员工作负荷实时监测系统构建。(杨柳,等:船员工作负荷检测方法研究综述)     

基于多维信息特征分析的驾驶人认知负荷研究

准确评估驾驶人认知负荷水平，对于深入研究驾驶人行为特性，改善驾驶安全性具有重要意义。现有的驾驶人认知负荷分类方法，大多基于心电、脑电等生理信息和车辆信息，由于特征选择上的单一性，导致驾驶人认知负荷分类模型的分类精度不高。设计基于跟驰场景的不同认知负荷N-back次任务试验，通过采集受试者的生理信号和车辆信号，结合NASA_TLX主观评分和机器学习算法，提出了基于多维信息特征融合的驾驶人认知负荷分类方法。研究表明：基于生理信息和车辆信息的多维信息特征认知负荷分类方法，其精度显著高于传统的基于生理信息的认知负荷分类方法，以多维信息特征为输入，随机森林法以其稳定性好、抗过拟合能力强的特点，表现出优异的分类效果，相比神经网络和支持向量机，具有最高的平均分类精度。     

驾驶员脑力负荷计算系统的设计与实现

随着汽车的普及,交通事故频发,驾驶时的高脑力负荷是引发事故的重要原因。多资源理论认为脑力负荷来源于信息处理过程,信息处理过程可用视觉、听觉、认知和动作等行为要素来描述。本文中对驾驶员脑力负荷计算系统的设计和实现进行研究。首先在多资源理论的基础上,归纳出对典型驾驶任务的分析方法,建立了脑力负荷计算模型;然后选取了"绿灯路口直行"这一任务进行案例分析,利用计算系统根据驾驶任务计算出脑力负荷值;最后采用实验的方法测量被试的瞳孔直径和皮肤电信号,并与计算系统算出的脑力负荷值进行对比,证明了该系统的正确性与可用性。本文提出的方法,可方便地对典型驾驶任务进行脑力负荷的计算与预测,找到高负荷产生的原因,从而减少交通事故的发生。     

连续驾驶条件下公交驾驶员疲劳特征实验研究

为辨识公交驾驶员的疲劳状态随驾驶时间的变化关系,采用驾驶模拟器进行模拟驾驶实验.采集驾驶员连续驾驶过程中脉搏和呼吸周期数据,进行曲线拟合,选取拟合效果最好的高斯曲线用于疲劳状态界定;进而建立依据生理指标判断驾驶员疲劳状态的2项Logistic模型.以20~30岁男性公交驾驶员为测试对象进行案例研究,建立判定该类驾驶员疲劳状态的模型,得到其合理连续驾驶时间阈值为235 min.提出的方法可为公交安全监控和管理工作所借鉴.      

生理负荷在公路线形设计评价中的应用研究

系统的提出了生理负荷在公路线形设计评价中的理论和操作的具体方法,利用计算机仿真技术将道路交通环境进行可视化,然后让驾驶员使用驾驶模拟器在虚拟交通环境中驾驶,通过眼动仪和生理测试仪实时采集驾驶员的注视点、注视持续时间、瞳孔面积、脉搏、皮电、体温、轨迹、速度等生理数据,同时采集车辆的速度和行车轨迹等数据,通过模糊综合评价找出人、车、路不协调的突变点,认为是事故易发路段,分析其原因并且在设计中加以改进,通过设置循环和判定可以有效提高道路的行车安全性。     

基于神经网络的疲劳驾驶识别系统

驾驶疲劳识别系统主要依据驾驶员眼部信号、驾驶行为、生理信号等来判断疲劳状态。文章通过BP神经网络与疲劳驾驶相结合,对疲劳参数进行分析,建立基于神经网络的疲劳驾驶实时识别系统,从而提高疲劳检测的准确率。     

公路规划设计节约集约用地审查体系研究

在规划设计阶段采取节约集约用地技术管理措施,有利于取得公路建设项目节约集约用地的最大效果。为此,建议在公路建设管理中引入规划设计节约集约用地审查制度,从其目的、流程,可行性研究、初步设计阶段、施工图设计等三阶段节约集约用地审查的技术条款和要点内容等方面,研究建立公路规划设计节约集约用地审查体系,以为在理论上建立和在实践上实现公路规划设计节约集约用地审查体系提供思路和技术支持。     

A path-following driver–vehicle model with neuromuscular dynamics,including measured and simulated responses to a step in steering angle overlay

An existing driver–vehicle model with neuromuscular dynamics is improved in the areas of cognitive delay, intrinsic muscle dynamics and alpha–gamma co-activation. The model is used to investigate the influence of steering torque feedback and neuromuscular dynamics on the vehicle response to lateral force disturbances. When steering torque feedback is present, it is found that the longitudinal position of the lateral disturbance has a significant influence on whether the driver’s reflex response reinforces or attenuates the effect of the disturbance. The response to angle and torque overlay inputs to the steering system is also investigated. The presence of the steering torque feedback reduced the disturbing effect of torque overlay and angle overlay inputs. Reflex action reduced the disturbing effect of a torque overlay input, but increased the disturbing effect of an angle overlay input. Experiments on a driving simulator showed that measured handwheel angle response to an angle overlay input was consistent with the response predicted by the model with reflex action. However, there was significant intra- and inter-subject variability. The results highlight the significance of a driver’s neuromuscular dynamics in determining the vehicle response to disturbances.     

互通式立交出口设计技术问题探讨

针对互通式立交出口可能出现的多种情况,结合工程实践,探讨其设计技术问题,提出设计思路及技术对策,并在技术分析中强调融入“安全至上”“动态设计”“灵活性设计”“宽容性设计”等设计新理念,使出口设计安全、合理.     

水泥混凝土安全护栏

通过水泥混凝土安全护栏在道路交通中的实际应用，对其结构形式和主要参数以及具体的施工方法进行了较为详实的叙述，并对比介绍了水泥混凝土安全护栏的使用效果。     

目前我国的高速公路项目后评价

结合在北京、江苏、广西等地的调研经验,对现阶段高速公路项目后评价工作中存在的尖锐问题展开了细致剖析,并在此基础上提出自己的几点建议,以供相关部门借鉴参考。     

新一代同步器开发与应用

随着用户对车辆驾驶舒适性要求的不断提高,国内重型商用车辆对全同步器型变速箱的需求迅速增长,有必要开发适合重型卡车变速箱恶劣工况的高性能同步器。设计人员从结构设计和材料选型2方面着手,设计了具有专利结构的钢环碳纤维摩擦材料同步器。工艺人员解决了制造过程中的技术难点,建成了高标准的同步器生产线。新一代同步器针对重型卡车变速箱恶劣工况而设计,在市场上获得了很大的成功。     

超薄磨耗层沥青混合料的应用研究

该文从研究超薄磨耗层的级配的选择入手,简单分析了超薄磨耗层的结构特点和强度形成机理,给出了几种国内外常用的超薄磨耗层级配范围,并提出了将SAC-10做为其研究的设计级配。在研究超薄磨耗层沥青混合料配合比设计的基础上,通过对SAC-10沥青混合料的马歇尔试验,确定了该沥青混合料的矿料级配和最佳沥青含量。最后采用车辙试验、浸水马歇尔和冻融劈裂试验及小梁弯曲试验等一系列试验,检测超薄磨耗层沥青混合料的各项路用性能,为在实际工程中的应用提供理论依据。     

基于DDS技术的发动机爆震信号仿真研究

基于直接数字频率合成(DDS)技术,通过设计相应的硬件电路来模拟发动机的爆震信号,在发动机平均值模型的基础上添加改进的双区燃烧模型,用以计算分析缸内燃烧过程,进而预测、判断爆震,并以爆震等级强弱等信息作为模型的输出量,最终驱动硬件电路产生信号。对信号的发生及处理过程作了针对性的研究。试验结果表明,模拟信号的幅值、频率等参数均可调,实时性满足系统的要求。     

公路工程监理人员市场供需模型研究

提出了建立监理人员需求和供给模型的方法,推导了计算公式。根据公路建设发展的历史数据,对历年公路建设监理人员需求和供给进行了计算和比较。