城市隧道长度对驾驶人视觉特性影响分析

为了探究城市隧道长度对驾驶人视觉特性的影响,开展了城市快速路隧道行车实验.采用Tobii Pro Glasses 2可穿戴式眼动仪采集驾驶人行车过程中的瞳孔直径、扫视时间以及注视点分布数据,运用数据拟合的方法分析城市隧道长度对驾驶人瞳孔直径及扫视时间的影响规律,从安全注视区域的角度分析驾驶人注视点分布对行车安全的影响.结果表明,城市隧道长度小于1 km的短隧道对视觉特性影响较小,驾驶人瞳孔直径最大值较小,扫视百分比相对较低;长度介于1~2 km的城市隧道对视觉特性影响显著,在此区间随着隧道长度的增加,瞳孔直径最大值显著增大,扫视百分比迅速增加;隧道长度超过2 km以后,瞳孔直径最大值不再继续增加;城市隧道长度越大,驾驶人注视点分布越离散,行车风险越大.研究成果可以为城市隧道交通安全设施设计及交通组织提供科学依据.     

基于规避行为的城市水下特长隧道驾驶负荷评价

为明确城市水下特长隧道驾驶负荷与驾驶特性,在武汉市公铁水下特长隧道开展了自然驾驶实车试验,选取侧壁规避程度、速度限速差和扫视角度动态变化量等3个指标,对驾驶模式进行分类,并基于熵权法计算驾驶负荷综合评价值,研究驾驶人在城市水下特长隧道驶入段与驶离段的驾驶特性与负荷。结果表明：在多数情况下,驾驶人会处于本车道内向右侧方偏移的道路行驶,但随着行驶距离的增加,规避行为逐渐减弱;驶离段速度限速差较低,扫视角度动态变化量较小,行驶速度规范程度高,且速度变化与侧壁规避程度相关性强;驶入段处驾驶人的主要驾驶负荷集中于对隧道内行驶环境变化的观测与判断,而出隧道时,对于速度的控制成为了驾驶人主要的负荷来源;胆小型、保守型、激进型三类驾驶人的驾驶负荷综合评价值在驶入段分别为7.21、9.91、16.22,在驶离段分别为6.61、9.47、17.25。研究结果可为城市水下特长隧道的安全改善提供理论性的支撑。     

接打电话时驾驶人的应激反应特征分析

为研究驾驶人在接打电话时的应激反应特征的特性,并预防由分心驾驶时带来的交通事故,开展不同场景下的模拟实验.利用驾驶模拟器仿真平台模拟城市复杂路线和高速公路等应激场景,并使用Facelab5眼动仪对接打电话时驾驶人的眼动和驾驶行为进行了记录,分析了接打电话时驾驶人的眼动和驾驶行为及其表征参数.结果表明:驾驶人在驾驶车辆过...     

高速公路隧道驾驶员注视点分布特征分析

驾驶员的眼动特征能很好地表现视觉信息加工过程,可通过对高速公路隧道路段驾驶员注视点变动特征的记录及分析来判定隧道环境的安全性和舒适性。运用IView X HED Laptop眼动仪系统,以高速公路隧道驾驶员的注视点变动为研究对象,选取浙江省上三高速公路4座典型隧道,对2名驾驶员分别进行16次有效行车试验,得出驾驶员白天及夜间注视点分布范围。统计表明:在隧道路段,驾驶员注视点在车辆前方0.604～2.557s,夜间注视点分布比白天更靠近车辆前方。并提出交通信号系统改善方法。     

高速公路隧道路段驾驶员最小注视时间确定及应用

为了研究驾驶员在隧道路段的最小注视时间合理值,运用EMR-8B眼动仪系统,以高速公路隧道驾驶员的注视点变动为研究对象,选取浙江省6条高速公路隧道,对3名驾驶员分别进行36次有效行车试验,并将隧道划分为7段进行对比分析,对定义范围为0.033~0.483 s的各最小注视时间,注视频率、视力角变异系数进行了比较分析;利用隧道各路段视力角最大变异系数为评价指标,得出合理的定义最小注视时间为0.167 s。在此基础上得出高速公路隧道行车过程驾驶员注视点变动一般特征,包括注视时间、停留频率、视力角等,可用于隧道安全性评价及改善。     

城市隧道驾驶员视力角特征及应用

利用利用眼动仪系统,以城市道路隧道路段驾驶员注视点变动为研究对象,对4名驾驶员共进行16次有效行车试验,得出注视点分布一般特征。并根据心理学研究中提出的视力角概念,用成功扫视幅度中值来量度视力角,建立基于视力角特征的城市隧道标志视认模型:城市隧道行车过程中,当目标物体在注视点分布椭圆边界的视力角范围之内,较容易视认,超过此范围,则难以视认。再利用该模型,对隧道进口交通标志的设置进行安全性评价,并提出改善建议。     

基于自然驾驶数据的城市交叉口纵向驾驶特征分析

为满足驾驶辅助系统在城市交叉口对类人驾驶能力的更高需求,本文中研究了实际交通中的驾驶人在该区域的纵向驾驶行为特征。从自然驾驶数据中提取了778条驾驶人接近城市交叉口的样本数据,应用YOLOv4识别了交通场景中的各类道路使用者,采用方差分析研究了反应特性在不同运动类型和交通密度中的差异,建立分层回归模型分析了制动特性与运动状态、运动类型和道路使用者的关系。结果表明：高密度交通显著降低接近速度;与右转驾驶人相比,停车驾驶人的反应距离更长;当接近速度较高或反应距离较短时,会在更短的时间内以更高的减速度和制动强度接近交叉口,且提前4.46 s开始制动;不同道路使用者对制动特性产生了不同影响,停车驾驶人主要关注同向行驶的他车,右转驾驶人主要关注行人和骑车人。     

高速公路隧道行车视觉特性分析

从交通安全的角度,为获取高速公路隧道行车视觉特性,利用Tobii Glass2眼动仪在夏季11:00—14:00开展了实车测试实验,采集了驾驶人的眼动数据.选取驾驶人的注视持续时间、平均注视时间、瞳孔直径、注视时间比例、扫视时间比例等指标,利用ErgoLAB平台和Origin数据分析软件对相关指标统计分析.以老山隧道为例,分析了隧道照明分段、半开敞棚洞段和隧道内部视线不良路段的驾驶人视觉特性.实验结果表明,驾驶人在隧道照明出入口段驾驶过程中注视时间比例较高;驾驶人在隧道照明基础段行驶过程中注视时间比例降低,扫视时间比例升高;隧道出口段采用半开敞棚洞结构能够降低驾驶人行驶过程中的注视时间比例及扫视时间比例,减弱驾驶人获取驾驶信息的难度和驾驶过程中的紧张感;驾驶人在长大隧道内部视距不良路段行驶时,注视时间比例集中在70%左右,注视热点区域主要集中在视线正前方.     

城市交叉口车路网联信息对青年驾驶人驾驶行为的影响分析

基于驾驶模拟器设计了城市道路信号和无信号交叉口场景下的模拟驾驶实验,研究网联信息的存在和内容对青年驾驶人工作负荷和操纵行为的影响。实验共包括被试26人,均为22~30岁的青年驾驶人。结果表明：对无信号交叉口（区分次干路直行车辆和主路对向左转车辆）或信号交叉口红灯时间即将结束时,网联信息可以显著降低青年驾驶人的工作负荷,有效降低心率增长值（信号交叉口：减少1.95 beats/min;无信号交叉口：分别减少2.96 beats/min和3.29 beats/min）。此外,网联信息还可以显著降低青年驾驶人的制动反应时间（信号交叉口：降低2.35 s;无信号交叉口：分别降低2.71 s和2.09 s）,减少车辆速度标准差（信号交叉口：31.33%;无信号交叉口：分别减少47.40%和60.23%）,提升了驾驶稳定性。在信号交叉口车辆行进方向的红灯时间即将结束时,相比于指示信息,车路网联指令信息可使制动反应时间减少3.47 s,车辆的速度标准差减少39.10%。

     

山地城市隧道的CO排放特征分析与控制技术研究

随着城市规模的不断扩大和交通建设等级的不断提高,更多的城市隧道将得以建设.由于隧道呈半封闭状态,汽车排放的CO等有害气体不能及时扩散时,将影响驾乘人员的健康及行车安全.CO排放与车辆的运行速度密切相关,采取合理的限速措施可以有效地控制并减少CO的排放.通过观测,在分析重庆八一隧道、向阳隧道和石黄隧道的车速和CO排放分布特征基础上,采用多元回归分析法对车速与CO排放因子关系进行了建模,并提出了车速控制推荐限值he车速控制措施建议.     

驾驶员车道变换视点转移模型及其参数标定

为了获取驾驶员车道变换行程中的视点转移特性,构建视点转移模型,解决驾驶员行为监控设备布设缺乏依据的难题,采用眼动仪和人工记录的方式,分别以轿车和公交车驾驶员为研究样本,获取了车道变换行为过程中驾驶员视点停留时间和视点位置转移特性数据,给出驾驶员的眼动停留时间均值和分布规律,基于外界的交通运行环境,根据驾驶员对外界信息的获取程度,考虑驾驶员、车辆、道路、环境等影响因素,设定其符合泊松分布,将驾驶行为分为决策阶段和执行阶段,给出了基于6个模块的流程结构,构建基于信息满意度的视点位置转移模型并标定了模型参数。     

基于驾驶员转向操作特性的疲劳驾驶检测

本文旨在利用驾驶模拟器开展疲劳驾驶试验,研究疲劳驾驶的检测方法.首先采用面部视频的专家评分方法,建立驾驶员3级疲劳(清醒、疲劳和非常疲劳)的样本数据库;然后定量提取描述疲劳操作特性的特征指标,采用序列浮动前向选择算法筛选最优的特征指标组合,最终建立了一种基于SVM的驾驶员3级疲劳的在线检测算法.测试结果表明,驾驶模拟器工况下,本文算法识别3级疲劳的准确率达到87.7％,具有较高的鲁棒性和实用性.     

基于路面抗滑性能的隧道行车安全分析

采用路面抗滑性能测试车SCRIM 3000对广东某高速公路7座隧道段路面横向力系数进行测试,得到隧道段路面横向力系数分布规律,即隧道外的路面抗滑性能普遍优于隧道内路面;同时结合其近几年隧道交通事故的统计分析研究了隧道段路面抗滑性能与交通事故的相关关系,得到隧道段路面抗滑能力不足和其出入口内外路面抗滑性能差异过大是影响隧道行车安全的重要因素。     

基于视觉特性的驾驶人预瞄时间建模

针对固定时长的预瞄时间无法真实反映驾驶人预瞄行为的问题,首先对自由流条件下的驾驶人视觉特性进行研究,得到直行路段驾驶人注视点多分布在车道中央、弯道路段驾驶人注视点多分布在内侧边缘线附近且视线近似与内侧边缘线相切的结论;在此基础上,探究直行和弯道路段驾驶人预瞄时间的求解方法,并借助驾驶模拟器进行试验,获得了17位驾驶人的预瞄时间。由于预瞄时间的原始数据分布离散程度高,难以直观地体现其随道路线形的变化规律,因而对预瞄时间随道路线形的分布特征进行研究,利用分组求中位数的方法进行数据处理,最终构建预瞄时间关于道路线形的分段线性函数和非线性指数函数。最后,通过数值仿真研究不同类型的预瞄时间（固定时长的预瞄时间、分段线性函数预瞄时间及指数函数预瞄时间）对人-车-路闭环系统动力学特性的影响。研究结果表明：驾驶人预瞄特性会对车辆的轨迹跟随和车道保持绩效产生重要影响;在闭环系统中使用随道路线形变化的预瞄时间可以显著提高车辆的轨迹跟随绩效,确保车辆在指定车道内行驶;驾驶人对道路环境的感知具有自适应性,通过其视觉特性可准确感知环境变化,并据此调整决策目标及其操纵特性。     

面向人机共驾车辆的驾驶人风险感知研究综述

面向人机共驾车辆的驾驶人风险感知是接管时正确应激反应和操作的前提,是交通安全领域的研究重点。分析了人机共驾车辆驾驶人风险感知概念及其特性;从驾驶人特性、自动驾驶系统、驾驶情景这3个方面分析了人机共驾车辆驾驶人风险感知的影响因素;从驾驶行为表现、接管绩效和主观评价这3个方面对人机共驾车辆驾驶人风险感知衡量方法进行归纳总结;梳理归纳了基于驾驶人培训、辅助设备调节的风险感知能力提升方法。结果表明：相比于手动驾驶,人机共驾车辆驾驶人风险感知能力较低,且是多因素耦合作用下的结果;现有风险感知能力评价方法各有弊端,缺少可广泛应用的普适性量化方法;对驾驶人状态进行动态监测和调节是保障人机共驾车辆安全应用的前提。基于现有研究中存在的问题,指出了人机共驾车辆驾驶人风险感知未来研究方向,主要包括多因素耦合情况下的风险感知研究、风险感知能力量化模型构建、风险感知能力安全阈值研究、风险感知能力动态监测与稳态保持方法研究。     

城市路口倒计时显示对驾驶行为的影响分析

倒计时显示可以提醒驾驶员在信号灯灯色发生改变的时间、在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。驾驶员和行人的问卷调查中超过85％的驾驶员和行人都愿意选择有倒计时显示的信号控制方式,并且认为有倒计时显示的路VI更安全。对北京市方庄某-4支交叉路口进行了倒计时显示安装前后各1周的驾驶行为录像观测。统计分析发现,安装了倒计时显示后,路口的交通量与没安装倒计时的交通量十分接近;相比于没安装倒计时装置驾驶员在黄灯通过行为和闯红灯行为都有显著降低。     

自然通风在城市道路隧道中的应用研究

为解决城市道路隧道的污染物排放问题,以昆明东外环中路隧道为例,介绍了自然通风在城市道路隧道通风系统中的应用。采用SES4.1模拟软件对有自然通风口时隧道运营通风进行了计算,并采用CFD模拟软件对洞口污染物扩散范围进行了研究。结果表明,在隧道顶部设自然通风口,采用分散排污方式,可减少隧道洞口污染物排放总量,降低洞口污染物扩散范围和通风系统运行费用。该应用成功解决了隧道洞口污染物集中排放对周边环境的影响,为今后类似工程的设计提供了新的思路。