考虑道路平曲线设计的驾驶疲劳对车道保持能力影响研究

不同的道路平面线形几何设计对于驾驶人车道保持能力的需求是有差异的,驾驶人受疲劳程度影响也会呈现车道保持能力下降的趋势,当前的研究未综合考虑以上2个因素:线形和疲劳程度对驾驶横向表现的交互影响.邀请41位被试者分别开展550 km的实车实验,获取车辆位置信息GPS以匹配道路线形类型,基于问卷调查方法获取驾驶过程疲劳等级.分析不同疲劳程度、不同平面线形类型以及弯道半径条件下的车道偏离标准差参数,构建了多元线性回归模型.数据分析结果表明,相同疲劳程度下驾驶人在圆曲线段驾驶的偏离值要超过直线段以及缓和曲线段;当弯道半径超过5 500 m时,曲线段弯道半径越大,车道偏离差值越高.同时,考虑了线形影响的多元线性回归模型对疲劳程度的预测精度要高于未考虑线形因素的模型,进一步说明在针对驾驶疲劳行为表现开展研究时,有必要对道路设计参数加以考虑以提高疲劳辨识精度.     

考虑肌电信号的驾驶人弯道操纵行为分析

驾驶人是"人-车-路"闭环系统中的核心。近年来,研发人性化、个性化的汽车驾驶辅助系统逐渐成为行业热点。为了更加透彻地理解弯道驾驶行为特性,为弯道驾驶辅助系统提供功效评估与优化,提出了一种考虑肌电信号的驾驶人弯道行驶过程操纵行为分析方法。招募12名驾驶人在试验场标准路面上进行实车试验,其中包含6名专业试车师与6名普通驾驶人,要求驾驶人分别以30,40,50 km·h^-1的不同初速度驶入U形弯道并自由驾驶。试验过程中记录驾驶人颈部肌电信号数据和车辆运动状态数据,分析转弯行驶车辆侧向运动对不同驾驶能力的驾驶人生理体验的影响,同时进一步探讨不同类型驾驶人在不同入弯速度条件下颈部肌电信号与侧向加速度的关联差异特性。试验结果表明：相同工况下,专业驾驶人和普通驾驶人颈部肌电特征值存在显著差异,专业驾驶人颈部肌电信号特征与车辆侧向加速度呈现一定的线性关系;随着驾驶任务难度的增加,驾驶能力好的驾驶人能够较好地适应任务的变化,在进行纵侧向耦合操纵时能够较好地协调身体生理反应与车辆侧向运动保持较好的关联特性。研究成果为进一步探索并完善驾驶体验评价方法提供了新的研究思路,同时,可为汽车辅助驾驶系统功能设计与智能汽车行驶性能的用户体验测评提供技术支撑。     

雾天对弯道驾驶行为的影响研究

雾天环境下不良的视距条件使得驾驶员在驾驶过程中存在安全隐患.利用驾驶模拟器,选取雾天环境作为典型干预因素进行驾驶模拟实验,同时考虑驾驶人职业和性别作为可能的影响因素,实验设计直角弯道和S形连续弯道2种道路线形,从实验数据中抽取平均车速与车辆驶出弯道率作为关键变量,采用多变量方差分析、均值统计等方法分析雾天环境下驾驶人的驾驶速度和驶出弯道率,并建立Logistic回归模型分析各因素对车辆驶出弯道可能性的影响.实验结果表明,驾驶人在弯道雾天行驶时的平均车速要比无雾情况下略高,且职业驾驶人的平均车速较非职业驾驶人明显偏低;随着雾的浓度的增大,驾驶人在直角弯道处和S形连续弯道处驶出弯道的比例均显著增大.     

驾驶模拟条件下高速公路线形指标对驾驶绩效影响特征分析

驾驶绩效是衡量驾驶员维持正常驾驶能力的重要指标。为研究高速公路平、纵线形指标对驾驶员行车过程中纵向和横向驾驶绩效的影响,利用模拟驾驶实验平台开展了模拟驾驶实验。按照几何线形对实验场景进行路段划分,统计分析了不同线形指标路段单元上车辆速度、车道偏移量等驾驶绩效指标的变化规律。实验结果表明,车辆运行速度随着平曲线半径增大而上升;下坡路段车速随着纵坡坡度的增大出现先上升后下降的小幅度变化;车辆横向偏移量随道路线形指标无明显变化规律,其变化受驾驶经验、车速、线形指标等多因素影响。这一研究可为高速公路人性化道路线形设计提供参考。     

山区高速公路驾驶人加减速行为建模

山区地形地质条件复杂,各类复杂的组合线形设计更为常见,例如直线与平曲线间组合或不同平曲线间组合。驾驶人在相邻组合路段行驶时会感知到线形的变化,引起驾驶行为的改变,最终车辆的纵向加速度也会随之改变。频繁的加减速行为会引起驾驶人不适,甚至形成安全隐患。目前针对相邻组合路段驾驶行为的研究中,关于加速度的研究主要基于路段特殊点进行计算。随着驾驶模拟技术的发展,高仿真驾驶模拟器为高速公路的设计评估提供了更好的数据及试验条件支撑。在高仿真驾驶模拟器中,基于湖南省永吉高速公路道路设计参数及周边地形环境参数,构建山区高速公路的三维虚拟模型,以山区高速公路中的相邻组合路段为研究对象,获取山区高速公路组合线形路段的车辆纵向加速度数据,提取加减速事件后,基于驾驶人的加减速行为,采用混合Logit模型,分别判定道路线形层和驾驶人层的影响,研究组合线形对驾驶人纵向加减速选择的具体影响变量以及变量的影响范围。研究结果表明：下游路段最大曲率、上游路段圆曲线段比例、下游路段变坡点数量、下游路段曲线数量、上游路段平均曲率和当前位置曲率等对驾驶人加减速行为有显著影响;通过对比混合Logit模型和多元Logit模型,指出驾驶人层面对模型结果的影响显著。研究结果提供了一种山区高速公路连续纵向加减速行为的建模方案,并可为研究驾驶人在复杂线形条件下的纵向加速度选择行为提供基础。     

考虑弯道几何要素和交通量影响的汽车行驶速度预测模型

为了实现对弯道半径、转角、路宽等多个几何线形要素的协同控制,选取了14个有代表性的运行速度模型,使用回归方法建立了侧向容许加速度模型,用其可以计算出半径为R的弯道速度;提出了等效半径的概念,即车辆在曲中位置的实际轨迹半径Re,通过对Re观测数据的回归分析,分别获得了曲线转角影响模型和通道宽度影响模型;最后分析了不同半径条件下交通量对行驶速度的影响,通过求出平均行驶速度与运行速度之间的差值ΔV,建立了ΔV与R和交通量之间的关系模型,并对3条公路运行速度进行了仿真。结果表明：应用该模型得到的运行速度曲线能够同时反映出弯道半径、转角、通道宽度的影响,能够帮助设计者实现对这3个要素的协同控制;根据速度曲线还可以获得不同交通量水平下的旅行时间,进而预测出所设计公路的服务水平。     

基于车辆侧向稳定性分析的弯道行驶安全评价

为提高车辆在弯道路段的行驶安全性,在分析弯道路段事故形态的基础上,提出弯道行驶安全性评价指标.同时,从车辆侧向稳定性分析角度,建立道路圆曲线半径与弯道路段行驶安全性的定量关系.通过TruckSim与Simulink的联合仿真实验,利用3种典型的弯道行驶工况,对现行规范中规定的标准弯道的行驶安全性进行评价.结果表明:道路圆曲线半径与车辆侧向稳定性呈正相关,车速与其呈负相关.在给定实验工况下,车速为120 km/h,圆曲线半径为500 m时,侧向加速度超过0.4g,横向载荷转移率达到0.7,车辆极易发生侧滑/侧翻;而当车速为40 km/h,圆曲线半径低于60m时,车辆动态响应的幅度虽有所增加,但车辆并不会发生侧滑与侧翻现象.     

基于实车数据的高速公路行驶轨迹偏移和车道侧向余宽

为明确高速公路行驶环境下车辆在车道保持阶段的行驶轨迹特征，给车道宽度值确定提供参考，在重庆市主城区2段高速公路上开展了38名驾驶人的实车驾驶试验。使用车载设备采集自然驾驶状态下的车辆行驶速度、行驶轨迹和“车辆中心点-车道线”横向距离。基于以上数据，计算轨迹横向偏移值和“车身轮廓-车道线”侧向余宽等参数，分析高速公路直线/曲线路段的车辆轨迹横向偏移和侧向余宽变化特征及其影响因素。结果表明：曲线路段和直线路段的期望轨迹横向偏移存在差异，曲线路段行驶轨迹的本质特征是轨迹往曲线内侧偏移，而直线路段的车辆轨迹是倾向于往车道左侧偏移，但曲线路段紧贴车道线行驶的车辆占比要低于直线路段。直线路段车道左侧余宽最小值、期望值分别集中于[0.2 m, 0.6 m]和[0.3 m, 0.9 m],曲线路段车道左侧余宽的最小值和期望值主要分布在[0.2 m, 0.7 m]和[0.5 m, 0.9 m]范围内；车道位置对期望轨迹横向偏移和车道侧向余宽均有影响，左转弯路段的左侧余宽要低于直线路段和右转弯路段；在左转弯路段内侧车道行驶时车辆与中分带的距离更近，因此左转弯的事故风险更高；行驶速度增加时，内侧车道的车辆有...     

限速和警告交通标志影响下的驾驶行为特性研究

不同道路交通标志的服务功能和对驾驶员驾驶行为的影响是不同的。文章选择具有行为约束性的限速标志和警告标志,研究这两类交通标志对驾驶行为的影响机理。基于数值分析方法建立了限速标志影响下的速度选择模型,建立了警告交通标志影响下的驾驶行为模型,并用实测数据对模型进行了验证和分析。该研究成果有助于深入理解驾驶员在限速和警告交通标志影响下的驾驶行为特性,为交通标志的合理设计设置和交通安全行为的管制提供理论依据。     

智能车辆窄路协调通行的远端控制技术

为避免对向行驶的自动驾驶车辆进入窄路段后出现会车死结的情况,设计了一种基于Android的车辆远程控制系统,利用车联网通信技术实现车辆在窄路段的协同控制,并利用远程车辆实时控制技术使车辆在进入窄路段前调整合适的速度形成集群通行窄路段,减少车辆的等待时间.仿真分析结果表明,云端集成的远程控制系统使车辆窄路通行效率大幅提高...     

基于驾驶模拟技术的道路行车安全性研究综述

对驾驶模拟技术在道路行车安全领域的研究及应用现状和存在的问题进行了分析。在广泛调研国内外相关文献的基础上,对驾驶模拟器进行了分类,并总结了国内外主要代表性科研型驾驶模拟器的发展历程,分析了典型驾驶模拟器的自由度、主要特征和应用领域。以“人-车-路-环境-事故”为主线,从不良驾驶行为特性分析、车辆主动安全技术研究、道路与交通设计、车辆驾驶环境以及道路行车事故研究5个方面,系统地梳理了驾驶模拟技术在国内外道路行车安全领域的应用研究现状、存在问题以及应用展望。在不良驾驶行为特性分析方面,重点研究了运用驾驶行为特性开展分心驾驶行为和疲劳驾驶行为的识别;在车辆主动安全技术研究方面,综述了运用驾驶行为开展车辆底盘一体化控制技术、安全辅助驾驶控制技术和自动驾驶接管行为的评价研究;在道路与交通设计方面,综述了道路几何和标志标线等的设计评价;在车辆驾驶环境方面,综述了不良气象、路侧景观和交通冲突等驾驶环境对驾驶行为的影响;在道路行车事故研究方面,总结了道路行车事故再现和事故影响因素分析等内容。此外,对驾驶模拟技术进行了应用展望,主要包括特殊人群的驾驶行为特性、智能网联汽车系统的测试及验证、混合交通流环境下的行车安全问题。对未来应对驾驶模拟器的有效性评价、不适性以及二次开发等问题进行探讨,以便更好地促进驾驶模拟技术的发展。     

高速公路行车安全驾驶技术控制探讨

市场经济迅速发展以及人们生活水平的提高,汽车已经成为了人们日常出行必不可少的交通工具之一.随着汽车保有量的持续增加,社会各界对高速公路行车安全的关注度也随之越来越高.所以,加强高速公路行车安全驾驶技术分析研究的力度,制定切实可行的安全驾驶技术控制措施,才能从根本上促进高速公路行车安全水平的有效提升.文章主要是就高速公路...     

使用手机对低龄驾驶人可靠度影响的模拟驾驶实验分析

以驾驶模拟器为实验平台,分析使用手机对驾驶可靠度的影响.通过40名驾驶人参与模拟驾驶实验,统计比较不同通话方式下完成的不同驾驶任务,建立使用手机条件下的驾驶人可靠度模型.研究发现:频繁的多次通话后的可靠度将比长时通话的可靠度更低,频繁通话具有较高危险性;可靠度的极限值出现在驾驶人多重失误的情况下,使用手机同时完成双重任务的干扰性远比单一任务大.     

高速公路行车安全驾驶技术探析

市场经济的持续发展,有利于进一步提升生活水平,人均车辆持有量随之不断增加。在当今社会,人们开始注重自驾出行,但是如何确保高速行车驾驶安全成为值得研究的重点问题。因此,本文就高速公路行车安全驾驶技术进行了分析,希望有助于提升高速行车安全。     

基于simulator+技术的动态驾驶安全教育系统

交通事故频发已经严重影响到了人们的生活,并对社会经济造成了巨大的损失.提升驾驶员的驾驶能力能有效减少驾驶事故发生.聚焦典型违法驾驶行为,基于simulator实验平台开发的沉浸体验式教育系统(DSIES),通过系统教育纠正驾驶行为进而减少事故.通过典型违法驾驶行为致因分析,基于计划行为理论提出“知-教-行”动态教育系统.为验证系统有效性,选取具有代表性的4项违法驾驶行为作为实验对象,42名被试者被随机均分为2组进行传统教育及新型教育.采用描述性统计、显著性方差分析及灰度关联分析方法验证不同教育方式的效果.实验结果表明,新型教育系统能有效提升驾驶员驾驶能力;但随着时间的流逝,教育效果均有所降低.另一方面,该教育系统从短时教育及长时教育效果方面均优于传统教育,通过动态教育系统能有效提高驾驶员危险预测能力、降低交通违法行为.     

极端天气下的安全驾驶技巧研究

众所周知,我国目前交通压力过大,在极端天气的影响下,交通事故频繁发生,这主要是由于驾驶者对于极端天气下的安全驾驶技巧过于生疏。基于此种情况,本文将主要围绕极端天气下的安全驾驶技巧进行研究,分别探讨有关冰雪天、雨天的安全驾驶技巧,以此为驾驶者提供参考,旨在降低交通事故的发生率。     

基于ROC曲线的疲劳驾驶判别方法研究

疲劳驾驶判别是危险驾驶行为研究的主要内容之一,基于驾驶行为的疲劳驾驶判别更加直接.文中选取疲劳状态下的驾驶行为指标作为研究对象,结合不同道路线形分析疲劳对于驾驶行为的影响,获得能在相应的道路条件下显著反映疲劳驾驶的驾驶行为指标.使用ROC曲线方法分别确定不同道路线形下各个驾驶行为指标判别疲劳驾驶的阈值.根据各个驾驶行为指标及阈值,建立疲劳驾驶综合判别模型,并通过对比分析说明基于驾驶行为指标进行疲劳驾驶判别考虑不同道路线形的必要性.研究结果表明,疲劳状态对驾驶行为的影响在不同道路线形上表现不同,基于ROC曲线的疲劳驾驶判别方法可应用于基于驾驶行为的疲劳检测,不同道路线形下平均识别率达75％,平均误判率为16.5％.     

驾驶时间对营运驾驶员驾驶能力影响的试验研究

针对影响交通安全的疲劳驾驶问题,以公路客运行业的营运驾驶员为研究对象,应用人机工程学和试验心理学的理论方法按驾驶时间的不同设计了区组对比的试验方案,并用试验仪器现场采集了99个样本的试验数据,利用F检验和H检验等统计学方法分析了驾驶时间对驾驶员驾驶能力的影响。结果表明:驾驶时间在8~12 h之间,驾驶员的反应能力和注意能力会显著降低,而驾驶员的感知能力和操作能力的降低不明显;驾驶员的主观疲劳感受随驾驶时间的变化不明显。     

基于驾驶模拟器的使用手机对车辆驾驶可靠度的影响

将驾驶模拟器作为试验平台分析使用手机对驾驶的影响,有40名驾驶员参与了多阶段的试验,利用统计数据对不同通讯方式下完成的不同驾驶任务进行比较分析,得到初步结论:带有干扰性的手机通话最有可能引发道路交通事故,而免提可以起到轻微的改善作用,不能有效改善负面影响;使用手机同时完成双重任务的干扰性远比单一任务的干扰性影响大;男性使用手机对于驾驶安全性影响比对女性大。以试验的相关统计数据为基础,建立了使用手机对驾驶的可靠度模型,综合分析验证了使用手机对于车辆驾驶影响的初步结论。进一步为基于模型的驾驶可靠度进行分级,得到结论:使用手机对驾驶可靠度影响显著,干扰对话对驾驶可靠度影响更加显著;任何形式的通话都会使可靠度迅速减小。     

基于驾驶行为基元的典型驾驶场景识别与提取方法

为了从海量自然驾驶数据中有效提取典型驾驶场景,提出一种基于驾驶行为基元的典型驾驶场景识别与提取方法,搭建了具有多类场景覆盖及通用程度高的典型驾驶场景自动化识别与提取框架,解决了当前方法仅适用特定单一场景提取,无法从大规模数据中高效提取场景的问题。