基于体压分布仿真的驾驶员座椅舒适性设计研究

本文中建立了HPM-II型H点装置有限元模型,验证了模型各部分的尺寸、质量、腰部支撑和躯干的运动学姿态,通过H点装置姿态的仿真来测量座椅的设计参数,对驾驶员人体与座椅的相互作用进行了仿真研究。首先,基于ANSUR人体数据库建立了人体几何模型,利用CPM模型设置其驾驶姿势,并建立了人体有限元模型。接着,建立了参数化的座椅有限元模型。最后,将人体有限元模型与座椅有限元模型组装到一起,设定相应的边界条件,在不同海绵厚度、腰部支撑量与支撑位置、坐垫角和靠背角下进行了人体与座椅间体压分布的仿真,得出了这些因素对体压分布的影响。本文中采用的方法为今后建立面向理想体压分布的座椅设计奠定了基础,为座椅舒适性设计提供参考。     

基于仿真环境驾驶员反应特性研究

目前利用驾驶模拟器开展驾驶员临界反应特性的研究很少。本文在调查问卷、驾驶员静态指标的测量以及基于驾驶模拟器的驾驶员反应时间的测定基础上，利用神经网络对驾驶员的反应时间建模，并通过数据校验对模型的有效性进行了验证。这种方法为研究驾驶员应急反应行为提供了一条有效途径。     

基于驾驶员工作负荷的公路线形一致性评价方法研究

通过实验测试驾驶员的注意需求,结果显示注意需求与运行速度差的变化趋势基本相似。结合现行公路线形一致性评价中的相邻路段运行速度差ΔV85,最后得出注意需求与线形一致性的关系。研究结论对现行的《公路项目安全性评价指南》具有一定的补充作用。     

驾驶员安全气囊的仿真优化研究

在MADYMO中建立安全气囊的模型,并应用PSM子结构方法建立了车人的简要模型。通过对计算机仿真数据与实验进行对比,并在此基础上从气囊直径、排气孔直径、气流率3个方面对安全气囊进行了优化,使其在正面碰撞中对驾驶员的保护作用有了明显提高。     

基于生物力学和颈腰部EMG判别驾驶员疲劳状态

本文中通过采用颈腰部生物力学和表面肌电信号相结合的方式,对驾驶员在驾驶过程中的疲劳状态进行了研究。首先,通过生物力学的计算与分析,合理地选择了能有效反映驾驶疲劳状态的生理信号采集位置,即颈6左右两侧上斜方肌和腰4左右两侧竖脊肌。然后,在利用经验模态分解算法对测得的肌电信号进行去噪的基础上,找出能表征驾驶员疲劳状态的颈腰部肌电特性参数,并对提取的特征参数(颈部复杂度、腰部复杂度和腰部近似熵)进行主成分分析,获得了两个主成分,有效保留有用信息,去除冗余信息,实现了特征参数的降维。最后,以此为自变量建立疲劳驾驶评价模型,有效提高了模型的正确率,加快了模型的运算速度。结果表明,该方法在对驾驶员正常与疲劳状态的区分上具有良好的识别效果,正确率可达90%以上。     

基于数值生物力学模型的汽车正面碰撞中肥胖驾驶员头颈部损伤研究

以THUMS男性50百分位有限元模型为研究对象,使用Hypermesh软件中的Hypermorph功能对THUMS男性50百分位有限元模型进行网格变形,得到一系列不同BMI的肥胖有限元模型.建立了汽车正面100％重叠率碰撞仿真模型,对比了肥胖乘员与非肥胖乘员头、颈部的损伤差异.研究表明,头部损伤部分,BMI并未对HIC...     

驾驶员安全气囊的仿真优化

在MADYMO中建立安全气囊的模型,并应用PSM子结构方法建立了车人的简要模型。通过计算机仿真数据与实验进行了对比,并在此基础上从气囊直径、排气孔直径、气流率三个方面对安全气囊进行了优化,使其在正面碰撞中对驾驶员的保护作用有了明显提高。     

基于生理信号的多任务下驾驶员认知负荷的评定

为探索驾驶员精神状态与生理信号之间的关系,建立基于生理信号的认知负荷评价方法,在驾驶模拟器中设置了驾驶任务和语音交互任务这一典型的双任务模拟驾驶工况,记录实验过程中驾驶员的主观评分及心电、皮电和呼吸等生理信号,并运用统计方法分析生理参数在整个实验过程中的动态变化规律。结果表明,相对于单一驾驶任务,双任务工况下驾驶员感受的主观压力随着任务难度的增加而上升;心率变异性功率谱密度、皮电水平和呼吸频率等生理指标与驾驶员的认知状态具有较强的关联性,因而可以有效区分不同认知负荷的两种状态。     

基于驾驶员路径选择的动态交通仿真模型

描述一个基于路径的动态交通仿真模型(RDTS)，它使用一个微观交通流仿真器结合一个驾驶员路径策划器来实现路网中每辆车从出发地到目的地行程的模拟。应用开发的时间相关最短路模型，驾驶员在向目的地前进途中可以根据交通条件的动态变化而动态地选择和变更路径。RDTS模型采用一个路径选择模型来模拟详细的动态交通分配过程，并且致力于反映路网中个别车辆的行为表现及其相互作用，其中包含车辆生成、路径选择和车辆移动模型，可以很好地应用于驾驶员动态路径诱导领域。     

用神经网络仿真驾驶员转向特性的研究

在人－车－环境综合系统中，由于驾驶员操作因素的不确定性和非线性，政难以建立精确模型。通过使用神经网络的方法对驾驶员的转向操作进行了模拟和仿真，取得了满意的结果，为更加精确定量地分析驾驶员的转向操作特性提供了一条新的途径。     

汽车驾驶员动态注视点分布规律研究

用EMR-8B眼动仪系统纪录了驾驶员在不同车速条件下通过不同字高的标志牌时眼睛注视点的变化,分析了字高为20 cm而车速分别为30 km/h、60 km/h和90 km/h以及车速为60 km/h而字高分别为10 cm、20 cm和30 cm等6种条件下驾驶员注视点的分布规律。结果表明:在相同字高的条件下,驾驶员在接近标志牌的过程中,随着车速的增加,驾驶员注视的几何中心向标志牌偏移,注视范围变小,视线变的更加集中。在相同车速条件下,当字体较小的时候,驾驶员注视点较分散,判读标志信息的时间较长;随着字体变大,驾驶员注视点越集中。     

基于不同身材驾驶员体压分布的座椅舒适性研究

为研究不同身材驾驶员体压分布的特点和腰部支撑对乘坐舒适性的影响,首先构建了3个典型身材(5,50和95百分位)的人体有限元模型,模型中包含骨骼、软组织和皮肤3种材料,并采用驾驶姿势的级联预测模型来调整人体的姿势;建立了包含腰部支撑的座椅有限元模型;接着将座椅和人体模型组装一起,并施加边界条件,对体压分布进行了仿真,着重分析驾驶员身材和腰部支撑对界面压强和软组织应力的影响;最后进行体压分布主观评价实验。通过数据对比和主观评价,建立了体压分布与乘坐舒适性的关系,证实了腰部支撑对提高座椅舒适性的作用。     

基于驾驶员避撞行为的行车风险判别方法的仿真研究

提出了一种基于驾驶员避撞行为的行车风险状态分类方法,并综合考虑驾驶员驾驶行为、道路和环境因素对行车风险状态变化的影响,运用支持向量机(SVM)建立不同行车模式下行车风险判别算法。基于美国弗吉尼亚理工大学"100-car"自然驾驶数据对预测算法进行了训练和验证,结果表明,在进行行车风险状态预测建模时考虑驾驶员行为、道路和环境因素的差异(特别是驾驶员分心状态)将有利于提高预测模型的准确率;另外,在满足假正率低于5%的条件下,本文构建的预测算法对未来行车过程中的高风险状态预测具有较高的准确率,有助于对临近危险状态的驾驶员给予及时的警告或辅助纠正,为防撞预警策略和控制方法的研究提供了新的思路。     

基于驾驶员视觉的车辆跟驰建模与仿真

着重从驾驶员心理-生理(AP)跟车模型的角度出发,根据AP模型的不足,提出了驾驶员视觉范围变化对车辆跟车模型的影响,建立跟车模型,并用仿真的方法分析其稳定性,提出了跟车系统稳定性的参数数值范围,以期正确地提出驾驶员的跟车行为。     

基于坐垫体压分布的驾驶员生理状态识别方法

提出一种基于坐垫体压分布识别长途驾驶过程中驾驶员生理状态的方法.开展长途驾驶模拟试验,采集9名被试者在驾驶过程中的坐垫体压分布数据,提取82维分类特征,再采用序列浮动前向选择算法从中选出55维最优特征子空间.试验结果表明,该方法能准确识别驾驶员生理状态,贝叶斯分类正确率可达93.37％.     

驾驶员轨迹决策行为影响因素的仿真研究

通过分析包括前方道路可行区域、驾驶员体力负担及道路交通法规在内的众多因素对驾驶员开车的影响，利用模糊决策理论建立了驾驶安全性、驾驶轻便性和驾驶合法性3个评价指标，并进行了在几种典型路况下的驾驶员-汽车-道路闭环系统仿真计算，有效地描述了驾驶员在开车时动态决策汽车预期轨迹的行为。     

低等级公路光学长隧道驾驶员视觉负荷研究

为进一步分析低等级公路光学长隧道内不同车型、不同隧道区域驾驶员的视觉负荷特性,招募了22名驾驶员（12名小汽车驾驶员、10名货车驾驶员）,选取云南省境内的昔宜隧道开展低等级公路光学长隧道驾驶员实车试验。利用眼动仪采集驾驶员瞳孔面积的相关数据,应用双因素方差分析对数据进行小汽车与货车、入口段与出口段的差异性显著检验,并分析驾驶员瞳孔面积变化速率的整体变化规律;同时,借助变异系数来反映驾驶员的适应能力。结果表明： 1）隧道入口段和出口段之间以及小汽车与货车驾驶员之间的瞳孔面积变化速率均值存在显著性差异,车型（小汽车和货车）与隧道区域（入口段和出口段）2类因素之间对瞳孔面积变化速率无交互影响; 2）货车驾驶员在进出隧道时视觉负荷更严重,货车驾驶员在隧道内的瞳孔面积增大与减小变化率峰值均大于小汽车驾驶员; 3）货车车型和出口区域的驾驶员对视觉环境更为敏感,不同车型、不同隧道区域驾驶员的瞳孔面积变化速率变异系数有显著差异。     

汽车驾驶员职业适应性考核仿真系统的研究

本文介绍了汽车驾驶员职业适应性考核仿真系统的组成及仿真原理，并以微机实时控制与计算机成像技术为基础，通过建立数学模型和编制考核程序，实现仿真系统对驾驶员职业适应性的考核。     

高速公路立交区驾驶员视点分布特征研究

为研究在不同匝道类型情况下驾驶员的视点分布规律,用Smart EyePro5.7型非侵入式眼动仪记录了在不同情况下驾驶员的眼球运动数据,并进行分析,主要采用的指标为瞳孔直径、XY视角、注视次数百分数、注视时间百分比、平均注视时间。结果表明:对于左转弯匝道,环圈式匝道给驾驶员的舒适感要好于半定向式匝道;环圈式匝道视点分布偏向于匝道内侧区域;在半定向式匝道的左转段和右转段内,驾驶员的心理负荷和视点分布较相似,视点都关注前方和左侧区域,并不受半定向式匝道内转向变化的影响。     

满12分驾驶员的气质类型分布情况研究

采用陈会昌气质量表对北京市1 010名满12分驾驶员进行气质类型的调查。研究结果表明,在满12分驾驶员群体中,多血质、多血-粘液质、胆汁-多血-粘液质、胆汁-多血-抑郁质、胆汁-粘液-抑郁质、多血-粘液-抑郁质、胆汁-多血-粘液-抑郁质气质类型的驾驶员比例比在普通人群中的比例高。具有这些气质类型的驾驶员更易发交通违法行为。此外,胆汁质、抑郁质、胆汁-多血-粘液-抑郁三种类型的违法驾驶员的心理健康状况最差,需得到更多的心理辅导。