山区弯道路段载货汽车驾驶员视觉特性与行为特性研究

作     者：戚培心 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李世武

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：山区弯道 载货汽车 驾驶员 视觉特性 行为特性 

摘      要：我国以山区公路为代表的低等级道路里程多,线形指标差,尤其是作为公路主要线形之一的弯道路段,由于路况复杂多变,容易使驾驶员产生心理压力与驾驶疲劳,影响驾驶员对道路环境信息的接收与处理,是汽车交通事故的主要高发地段,山区公路弯道路段交通安全形势严峻。驾驶员通过视觉系统将道路环境信息传递至大脑中枢后,经过判断、加工处理,再由运动器官反馈给车辆,对车辆速度、加速度及方向进行调整,确保行车安全。整个过程体现出驾驶员的两个最重要特性,即视觉特性与行为特性。视觉特性直接影响驾驶员对道路环境信息的获取,行为特性直接影响驾驶员对车辆的控制情况,二者直接决定了驾驶过程的安全性。因此驾驶员视觉特性与行为特性方面的研究对明晰道路交通事故形成机理,改善道路交通环境,预防事故发生十分必要。本文在总结国内外相关研究成果的基础上,对载货汽车驾驶员在山区弯道路段的视觉特性与行为特性展开研究。通过分析试验数据,揭示了驾驶员在山区弯道路段驾驶过程中负荷产生机理,得到了驾驶员弯道驾驶认知规律及视觉行为特性,为辨识载货汽车弯道运行侧向安全状态提供理论依据。论文的具体研究内容如下:1)基于载货汽车驾驶员的视觉特性与行为特性,选取相关视觉特性指标与行为特性指标,应用眼动仪、生理记录仪、手持GPS及行车记录仪等设备,在吉林省白山市境内的X165县道展开实车试验,采集驾驶员各项眼动数据与生理数据,同时实时记录车辆的各项运行参数。2)通过大量试验数据的统计分析,定量描述驾驶员视觉特性与行为特性随弯道半径变化规律,运用方差分析的方法探究弯道方向及弯道环境遮挡物是否会对驾驶员视觉特性和行为特性产生影响,随后将结论进行应用分析,对山区弯道路段速度限制及限速标志摆放距离展开研究,提出具有针对性的合理建议。3)驾驶员行为特性直接表现为车辆速度、加速度及方向的变化情况,因此本论文将载货汽车通过山区弯道路段的过程细化,详细研究不同曲率半径弯道条件下,车辆速度及加速度在整个过弯过程的变化规律。根据车辆纵向加速度特征对其弯道内运行状态予以划分,得到基于纵向加速度特征的弯道内车辆行驶状态划分方法。在此基础上对不同曲率半径弯道条件下,驾驶员视觉特性中注视特性、瞳孔直径变化、扫视特性等参数在整个过弯过程的变化规律展开研究。论文的研究结论可以补充当前山区弯道路段载货汽车驾驶员视觉认知与行为认知理论的缺陷,同时可以适当弥补现有山区弯道路段限速数值及标志牌摆放距离设置的不足,为山区弯道路段设计规范修订提供一定的参考依据。