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基于视觉及认知的驾驶模拟器图像标定方法

中国公路学报 2017年第1期30卷 129-135页

作者：陈亮熊坚郭凤香万华森昆明理工大学交通工程学院云南昆明650504

为了提高多通道图像显示技术驾驶模拟器三维虚拟图像成像的逼真性,针对驾驶模拟器三维虚拟图像中物体的空间尺寸与驾驶人的视觉特性,对驾驶模拟器图像标定方法进行了研究。采用相似三角形原理,以几何相似关系进行数学推导,得出驾驶模拟... 详细信息

为了提高多通道图像显示技术驾驶模拟器三维虚拟图像成像的逼真性,针对驾驶模拟器三维虚拟图像中物体的空间尺寸与驾驶人的视觉特性,对驾驶模拟器图像标定方法进行了研究。采用相似三角形原理,以几何相似关系进行数学推导,得出驾驶模拟器三维虚拟图像成像理论值。设计驾驶模拟器三维虚拟图像标定样板,标定样板以设定半径的圆面为核心,圆心设置为驾驶人双眼视点位置,圆弧面上设置6根直立标杆,圆面上设置3个符合中国国家标准的道路交通标志牌,利用驾驶模拟器虚拟成像软件将标定样板制成三维虚拟图像并投射到驾驶模拟器投影屏幕上。通过实际测量驾驶模拟器投影屏幕上的标杆间距、标杆长度、标杆底部到地面距离、驾驶人能够看清交通标志牌的距离,对比分析实际测量数值与理论值的差异,调整驾驶模拟器投影视点、投影仪缩放比例、视屏距离等参数以及驾驶模拟器成像硬件设备,完成对驾驶模拟器三维虚拟图像物体空间尺寸的标定。研究结果表明:驾驶模拟器通过该方法标定后,驾驶人在驾驶舱中看到的虚拟图像物体的尺寸大小(水平和垂直方向)与在现实中同样条件下看到的基本一致,对虚拟图像的视认距离也与现实中的视距基本一致,增加了虚拟场景的真实感和认知感。

关键词：交通工程标定方法相似三角形原理视觉特性虚拟图像驾驶模拟器

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道路线形安全分析与评价

道路线形安全分析与评价

作者：郭凤香昆明理工大学

学位级别：硕士

目前我国道路交通系统安全问题日趋严重,由于道路的缺陷所致的交通事故占一定比例,而当前道路的安全评价研究通常是通过事后统计分析道路交通事故数据来完成的,无法在道路勘测、设计和施工之前就有效地对道路的安全性进行评价。本文充... 详细信息

目前我国道路交通系统安全问题日趋严重,由于道路的缺陷所致的交通事故占一定比例,而当前道路的安全评价研究通常是通过事后统计分析道路交通事故数据来完成的,无法在道路勘测、设计和施工之前就有效地对道路的安全性进行评价。本文充分利用自主开发的驾驶模拟器的仿真环境,在道路的设计阶段就对道路线形进行安全评价研究。首先本文利用Visual Basic编写了道路线形分析软件,该软件可对驾驶模拟器生成的道路数据进行文本分析和图形分析,计算出与道路安全相关的线形指标。通过这些道路线形指标的变化趋势对道路线形的安全性能进行评价。同时,该软件也能与驾驶模拟器结合进行道路线形指标的实时分析。通过和实际事故数据的对比,证明了所提出的线形指标对道路线形安全性评估具有一定的实用价值。本课题的另一主要研究内容主要是应用驾驶模拟器输出的道路沿线速度和侧向加速度对道路线形安全性进行评价。首先根据道路线形设计图纸生成虚拟道路视景,在模拟器上建成道路的虚拟视景,通过虚拟驾驶实验得到道路沿线的速度及侧向加速度,然后分析样本路段的速度轨迹、速度均方差和侧向加速度的均方差,并应用速度轨迹、速度均方差和侧向加速度的均方差的变化情况对道路的安全性进行分析和评价。最后将评价结果与道路交通事故的实际发生情况进行比较,结果表明:基于驾驶模拟器的速度均方差和侧向加速度均方差道路安全评价方法是可行的,由此得出的道路安全性评价结果与实际道路的交通事故数据吻合率较高。综上所述,本文从不同的角度对道路线形的安全性评价提出了一套切实可行的方法及指标。应用本评价方法及指标,可对未建成和已经建成的道路线形进行可信度较高的安全性能评价。

关键词：交通安全安全评价驾驶模拟器速度侧向加速度:均方差

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高层建筑剪力墙连梁受力性能的研究

高层建筑剪力墙连梁受力性能的研究

作者：郭凤香西安科技大学

学位级别：硕士

联肢剪力墙通过连梁把单片剪力墙连接在一起，是延性剪力墙抗震的第一道防线，因而连梁是剪力墙结构中的重要耗能构件。当连梁的跨高比较小时，采用普通配筋方式耗能性能差;并且新颁布的《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)也没有针... 详细信息

联肢剪力墙通过连梁把单片剪力墙连接在一起，是延性剪力墙抗震的第一道防线，因而连梁是剪力墙结构中的重要耗能构件。当连梁的跨高比较小时，采用普通配筋方式耗能性能差;并且新颁布的《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)也没有针对跨高比小于2.5的连梁提出具体的设计方法;小跨高比连梁的设计虽有学者通过试验来研究，但设计理论仍不是很完善。本文的研究目的是针对配有对角交叉钢筋和菱形钢筋的新配筋连梁，运用ANSYS软件来分析不同的因素对连梁抗震性能的影响。本文主要作了如下几方面的工作：对不同跨高比的普通配筋连梁进行有限元模拟;对跨高比为1.0的配有对角交叉斜筋和菱形斜筋的新配筋连梁进行有限元模拟：分析裂缝发展与连梁受力状态的关系;分析不同钢筋对连梁延性的影响;分析混凝土强度等级对连梁延性的影响。通过计算分析得到以下结论：普通配筋连梁当跨高比为2.0时破坏类型为剪压破坏，延性较好，相应的耗能能力也比较强;当跨高比为1.0时破坏类型是斜压破坏，破坏时钢筋的承载力没有得到完全的发挥，混凝土就被压碎了，延性很差，属于脆性破坏，相应的耗能能力就很差。在小跨高比连梁中，通过配置对角交叉钢筋和菱形钢筋，在连梁的45度应力集中区形成有效的传力机构，使得纵向受力钢筋的承载能力能够得到有效发挥，并且通过新配置的钢筋可以有效的约束混凝土的裂缝开展，使得混凝土的斜向压溃导致的斜压剪切破坏推迟出现，进而使得连梁具有较好的耗能性能。同时通过新配置的钢筋使连梁的开裂状态得到了极大的改善，提高了试件的延性。连梁在承载时通过对角交叉斜筋和菱形斜筋的传力机构把墙肢所承受的荷载有效的引到了连梁上，使得连梁受力比较均匀。通过分析证明新配筋方式连梁具有较好的延性，能够达到普通配筋连梁延性的1.5倍左右，是一种受力性能合理，延性较好，抗震性能好的配筋形式，并且与斜向交叉暗柱式配筋的小跨高比洞口连梁相比，具有梁宽较小和施工方便的优点。本文的研究成果对连梁的设计具有一定的参考价值，并为进一步研究打下了基础。

关键词：剪力墙连梁受力性能耗能有限元

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天气因素对城市居民公共交通出行选择的影响

中国市场 2023年第17期 36-39,184页

作者：孙静怡王英达郭凤香余天昆明理工大学交通运输工程学院云南昆明650093

天气是居民出行方式选择的重要影响因素,以北京市为例,根据不同天气情况下城市居民公共交通出行意愿的问卷调查,针对公共自行车、公交车、地铁及取消出行四种情况,研究天气因素对相关出行选择的影响,构建了高温、大雨、大雪、雾霾四种... 详细信息

天气是居民出行方式选择的重要影响因素,以北京市为例,根据不同天气情况下城市居民公共交通出行意愿的问卷调查,针对公共自行车、公交车、地铁及取消出行四种情况,研究天气因素对相关出行选择的影响,构建了高温、大雨、大雪、雾霾四种场景的多项交通行为选择Logistic模型。研究结果表明:不同天气因素影响下,年龄、学历、出行目的和出行距离存在显著影响,而性别、职业无显著影响;提出了针对不同天气因素影响下提升公共交通服务品质的建议,为城市公共运营策略及运营方案制定提供依据与支撑。

关键词：交通规划公共交通 Logistic模型天气因素出行方式

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老年驾驶人在交叉口的视觉特性

中国公路学报 2018年第9期31卷 150-158,219页

作者：郭凤香石晨光李明远张盛陈平昆明理工大学交通工程学院云南昆明650500

机动车驾驶人主要通过视觉搜索行为获取交通信息,为了分析老年驾驶人进入道路交叉口的视觉特性,建立了5个道路交叉口的虚拟场景,并进行了驾驶模拟试验,采集了21名老年驾驶人和17名中青年驾驶人进入交叉口的眼动数据。应用动态聚类法将... 详细信息

机动车驾驶人主要通过视觉搜索行为获取交通信息,为了分析老年驾驶人进入道路交叉口的视觉特性,建立了5个道路交叉口的虚拟场景,并进行了驾驶模拟试验,采集了21名老年驾驶人和17名中青年驾驶人进入交叉口的眼动数据。应用动态聚类法将驾驶人的视野平面划分为5个注视区域;在此基础上对比分析了2组驾驶人进入交叉口的注视特性、扫视特性、注视转移概率和注视平稳分布概率;并通过灰色关联度矩阵分析了影响注意转移行为的因素。分析结果表明:老年驾驶人对非行驶方向上的注视区域的注意都相对较差,2组驾驶人的注视持续时间、扫视幅度和扫视平均速度存在较大的差异,其中老年驾驶人的扫视幅度和扫视速度明显低于中青年驾驶人,而且老年驾驶人的注视点分布在车辆正前方区域的平稳分布概率为80.7%,比中青年驾驶人的69.3%高11.4%,并且具有显著性差异,说明老年驾驶人注视转移模式的灵活性相对中青年驾驶人较差。

关键词：交通工程视觉特性驾驶模拟试验老年驾驶人注视特性扫视特性

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驾驶员礼让行人等待时间阈值研究

交通信息与安全 2019年第4期37卷 112-119页

作者：李明远郭凤香费怡昆明理工大学交通工程学院

驾驶员等待时间阈值是分析礼让行人合理时间的重要参数,是减少非信号交叉口人车冲突,提升道路通行能力的重要条件。通过有序Logistic回归模型研究驾驶员放弃等待时间的影响因素,并基于非集计价格敏感度分析法(KLP)建立驾驶员等待时间阈... 详细信息

驾驶员等待时间阈值是分析礼让行人合理时间的重要参数,是减少非信号交叉口人车冲突,提升道路通行能力的重要条件。通过有序Logistic回归模型研究驾驶员放弃等待时间的影响因素,并基于非集计价格敏感度分析法(KLP)建立驾驶员等待时间阈值模型,利用昆明市驾驶员让行意愿调查数据进行标定。研究结果表明,驾驶员人格类型、性别和教育程度对驾驶员放弃等待时间在统计学上有显著影响;驾驶员年龄、职业和收入对驾驶员放弃等待时间在统计学上无显著影响。驾驶员主观合理等待时间为16.4 s、等待时间阈值为23.2 s,与驾驶员意愿等待时间的50%分位值和85%分位值相吻合。同时,不同人格驾驶员的主观合理等待时间差异较小,而相应的等待时间阈值存在较大差异。

关键词：交通规划礼让行人人格特性有序Logistic回归 KLP 等待时间

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ATIS环境下驾驶员认知负荷研究进展

安全与环境学报 2015年第3期15卷 82-88页

作者：戢晓峰冯川郭凤香昆明理工大学交通工程学院昆明650500 长沙理工大学公路工程省部共建教育部重点实验室长沙410004 广州交通信息化建设投资营运有限公司广州510620

为构建更加符合驾驶员认知特性的出行信息环境,提高驾驶员出行信息服务水平,对ATIS环境下驾驶员认知负荷研究进展进行系统分析与评述。首先阐述了认知负荷的理论基础,随后分析了ATIS环境下驾驶员认知负荷的影响因素,同时分类解析了驾驶... 详细信息

为构建更加符合驾驶员认知特性的出行信息环境,提高驾驶员出行信息服务水平,对ATIS环境下驾驶员认知负荷研究进展进行系统分析与评述。首先阐述了认知负荷的理论基础,随后分析了ATIS环境下驾驶员认知负荷的影响因素,同时分类解析了驾驶员内在认知负荷、外在认知负荷与相关认知负荷的产生根源,并对认知负荷的形成机理进行了分析;系统评述了驾驶员认知负荷的测量方法,最后基于驾驶员信息认知负荷提出了ATIS优化对策。结果表明:年龄、性别、受教育程度、月收入、出行经验是影响驾驶员认知负荷的主要因素;道路交通标志的版面设计与驾驶员的标志视认时间关联密切;驾驶过程中拨打手机及使用车载终端均会分散驾驶员注意力,增加驾驶员的信息认知负荷;较高的车速与音频播放等环境会对驾驶员的信息认知能力提出更高要求。

关键词：安全工程认知负荷认知心理学智能交通负荷测量

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基于群体公平差异的公交网络双层优化模型

中国公路学报 2014年第10期27卷 101-108页

作者：戢晓峰陈方张玉鹏覃文文郭凤香昆明理工大学交通工程学院云南昆明650500 昆明理工大学社会科学学院云南昆明650500 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

为准确刻画公交网络优化对不同居民群体的公平性影响,建立了考虑不同群体的人均道路占有面积、出行成本差异等因素的公交网络双层优化模型。上层模型以出行成本剥夺系数与道路面积基尼系数最小化为目标,用于求解考虑交通公平约束的公交... 详细信息

为准确刻画公交网络优化对不同居民群体的公平性影响,建立了考虑不同群体的人均道路占有面积、出行成本差异等因素的公交网络双层优化模型。上层模型以出行成本剥夺系数与道路面积基尼系数最小化为目标,用于求解考虑交通公平约束的公交网络优化方案;下层模型为多模式多用户随机均衡交通分配模型,用于描述上层给出的公交优化方案中不同群体对于不同交通方式的复杂选择行为。采用非劣排序遗传算法-Ⅱ求解模型,并以一个简单网络进行算例分析。结果表明:公交网络优化前,小汽车、公交车与自行车的出行分担率分别为42%,47%,11%;优化后,各出行方式的分担率分别为7%,82%,11%,部分拥有小汽车的高、中收入用户改用公交出行,3类群体的出行成本剥夺系数下降了20.68%,道路面积基尼系数下降了87.76%,低收入群体的交通公平感受与客观资源分配均显著改善。研究结果可为公交网络优化提供理论依据与模型基础,是改善交通规划方案公平性的全新尝试。

关键词：交通工程交通公平双层优化公交网络随机均衡分配非劣排序遗传算法-Ⅱ

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城市道路平面交叉口复杂度研究进展

科学技术与工程 2021年第6期21卷 2141-2150页

作者：郭凤香熊昌安昆明理工大学交通工程学院昆明650500

交叉口的复杂程度严重影响着交叉口功能区的交通安全和通行效率,空间布局和运行组织过于简单则缺乏功能稳定性,过于复杂则导致交叉口功能稳定性降低;故深入研究交叉口复杂度对于改善交叉口运行状态,提升交叉口功能稳定性、避免交通堵塞... 详细信息

交叉口的复杂程度严重影响着交叉口功能区的交通安全和通行效率,空间布局和运行组织过于简单则缺乏功能稳定性,过于复杂则导致交叉口功能稳定性降低;故深入研究交叉口复杂度对于改善交叉口运行状态,提升交叉口功能稳定性、避免交通堵塞具有重要意义。为促进城市道路平面交叉口复杂度研究,系统梳理了中外城市道路平面交叉口复杂度的相关研究进展。介绍了城市道路平面交叉口复杂度的定义、内涵和计算模型;讨论了各种交叉口复杂度计量模型的特点并分析了其相对于前人提出模型的优势及仍存在的问题;对城市道路平面交叉口复杂度的研究前景进行了展望。城市道路平面交叉口复杂度的计量模型和等级划分有待进一步完善,为获得更为准确的交叉口复杂度评估结果,有必要研究融合交叉口通行效率和安全的交叉口复杂度计算模型;为合理、准确评价城市道路平面交叉口的交通运行状态,应加快推动交叉口复杂度研究成果在中国的实际应用。

关键词：平面交叉口复杂度计算模型研究进展