【摘要】：草原地區(qū)的社會、經(jīng)濟、人口和自然環(huán)境獨特,地廣人稀,連接城市之間的道路大多距離較長且附屬設施少,地形地貌變化較小,植被種類較少且覆蓋率低,景觀環(huán)境簡單。鑒于草原道路行車出行距離長以及駕駛環(huán)境單調(diào)性對疲勞的雙重影響,易誘發(fā)駕駛員產(chǎn)生心理與生理疲勞,使駕駛員的操控和判斷決策能力下降,進而給草原公路交通運輸帶來嚴重的安全隱患。駕駛員長時間處于疲勞狀態(tài)會造成疲勞堆積,如若得不到及時的休息和處置,將會危害行車安全和駕駛員的身心健康。目前所開展的研究主要集中在駕駛過程中的疲勞檢測上,尚缺乏對草原道路駕駛員休息時疲勞恢復特性的研究。在疲勞與恢復關系認識上,了解駕駛疲勞的恢復過程和檢測駕駛疲勞一樣重要。掌握駕駛疲勞恢復特性,科學合理安排連續(xù)駕駛時間和休息時間,才能有效減少疲勞駕駛現(xiàn)象,從根本上解決由其引起的草原道路交通安全問題。這對于科學地制定草原公路駕駛員行車休息制度、草原公路服務區(qū)的設置、減緩駕駛員疲勞、增強疲勞恢復質(zhì)量、保障行車安全、推動完善道路交通運輸安全法律法規(guī)等都有很大的理論與實際意義。為了有效解決草原公路駕駛疲勞問題,本項目以草原公路行車駕駛員為研究對象,以駕駛員心生理狀態(tài)信息數(shù)據(jù)為基礎,運用模擬駕駛實驗、理論分析與駕駛員主觀評價相結(jié)合的研究方法,設計駕駛員休息時的疲勞恢復實驗,研究不同疲勞程度下駕駛員休息時駕駛疲勞短時恢復規(guī)律,分析各影響因素對駕駛疲勞恢復的影響,揭示駕駛員在不同駕駛疲勞程度下的恢復特性及生理學機制。本文主要研究成果如下:(1)結(jié)合腦電指標、心電指標、肌電指標的心生理學意義,采用主成分分析方法,確定民能夠有效表征草原道路簡單景觀環(huán)境下行車駕駛員駕駛疲勞恢復特性的敏感指標:心理疲勞恢復敏感指標β波平均功率、(α+θ)/β、LF/HF、SampEn,生理疲勞敏感指標IEMG、MPF。(2)駕駛員心理疲勞恢復敏感指標β波功率譜值、(α+θ)/β、LF/HF、SampEn和生理疲勞恢復敏感指標IEMG、MPF在疲勞恢復期呈現(xiàn)較為明顯的線性變化趨勢,且在疲勞恢復初期各項指標恢復速度較快。在短時恢復的條件下,駕駛員處于重度疲勞程度時,當恢復程度達到80%時,其在之后的同等時間段內(nèi)各指標的恢復能力趨于平緩,繼續(xù)增加有限休息時間對疲勞恢復影響不大。(3)駕駛員心理疲勞恢復的客觀時間:輕度(6min)、中度(18min)、重度(21min。駕駛員生理疲勞恢復的客觀時間:輕度(12min)、中度(24min)、重度(恢復80%)。駕駛員的心理疲勞恢復時間早于生理疲勞恢復時間。(4)駕駛員主觀疲勞恢復時間為:輕度(6min)、中度(15min)、重度(18min)�？梢�,在輕度疲勞程度下,駕駛員主觀疲勞恢復時間與疲勞客觀恢復時間一致;在中度和重度疲勞程度下,與疲勞客觀恢復時間有一定差異,駕駛員主觀疲勞恢復時間相對于客觀疲勞恢復時間有提前現(xiàn)象。這種駕駛員主觀上已經(jīng)恢復但實際上并未恢復的現(xiàn)象,再次證實了以駕駛員心、生理信號為依據(jù)確定疲勞恢復時間的必要性。(5)駕駛員年齡、性別、駕駛經(jīng)驗對輕度駕駛疲勞程度下駕駛員的心理疲勞恢復和腿部肌肉疲勞恢復無顯著影響,對駕駛員頸部肌肉疲勞恢復和腰部肌肉疲勞恢復有顯著影響。青年駕駛員的頸部肌肉疲勞恢復和腰部肌肉疲勞恢復早于中年駕駛員·,男性駕駛員的頸部肌肉疲勞恢復和腰部肌肉疲勞恢復早于女性駕駛員;熟練駕駛員頸部肌肉疲勞恢復和腰部肌肉疲勞恢復早于非熟練駕駛員。(6)駕駛員年齡、性別、駕駛經(jīng)驗對中度駕駛疲勞程度下駕駛員的心理疲勞和生理疲勞恢復均有顯著影響。青年駕駛員的心、生理疲勞恢復早于中年駕駛員:男性駕駛員的心、生理疲勞恢復早于女性駕駛員,;熟練駕駛員的心、生理疲勞恢復早于非熟練駕駛員。(7)駕駛員年齡、性別、駕駛經(jīng)驗對重度疲勞程度下駕駛員的心理疲勞和頸部、腿部疲勞恢復有顯著影響,對駕駛員腰部疲勞恢復無顯著影響。青年駕駛員的心理疲勞和頸部、腿部肌肉疲勞恢復早于中年駕駛員;男性駕駛員的心理疲勞和頸部、腿部肌肉疲勞恢復早于女性駕駛員;熟練駕駛員的心理疲勞和頸部、腿部肌肉疲勞恢復早于非熟練駕駛員。
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U491.254
【圖文】：

（１）控制系統(tǒng)。逡逑控制系統(tǒng)是整個平臺的核心，用于實現(xiàn)對試驗系統(tǒng)的設計、控制、監(jiān)控、記錄逡逑等功能�？刂葡到y(tǒng)主要由２臺計算機和８臺顯示器組成，如圖１所示。主機主要負逡逑責安裝模擬教學軟件，采集、處理電子信號、數(shù)據(jù)交換、環(huán)形幕圖像，起到主導核逡逑心作用。從機主要為兩側(cè)后視鏡及下視鏡圖像顯示，輔助顯示的作用。兩臺計算機逡逑通過信息交互實現(xiàn)協(xié)同作用。而８臺顯示器與模擬平臺的顯示系統(tǒng)一一對應。逡逑■１—１邐＊１逡逑（１）主機邐（２）顯示器逡逑圖１控制系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ．邋１邋Ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑

圖３顯不系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ．邋３邋Ｄｉｓｐｌａｙ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑

輛系統(tǒng)是由比亞迪Ｆ３真實車輛改造而成。將車輛發(fā)動機拆除，其他裝置保持原狀。逡逑動力學系統(tǒng)在真實車輛上開發(fā)設計，采用六自由度電動伺服運動平臺，這些自由度逡逑的復合運動，可以模擬上、下坡及顛簸路況，如圖２所示。逡逑＇ｔ逡逑圖２車輛系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ．邋２邋Ｖｅｈｉｃｌｅ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑Ｉ邐１１１邋Ｔｐｉ逡逑圖３顯不系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ．邋３邋Ｄｉｓｐｌａｙ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉紅奪兒;朱逸;湛萍;王志剛;彭屹;;短時非線性方法用于心率變異性分析[J];中國生物醫(yī)學工程學報;2015年02期

2 高伊蒙;朱守林;高明星;戚春華;楊鋒;;靜息睜閉眼狀態(tài)腦電信號特征分析[J];森林工程;2015年02期

3 羅旭;王宏;王福旺;;基于腦電信號分類的高速公路上駕駛疲勞識別[J];汽車工程;2015年02期

4 王雪松;李飛虎;;基于駕駛模擬實驗的眼部指標與疲勞分級[J];同濟大學學報(自然科學版);2015年02期

5 劉振宇;張曉輝;陳萬;;負壓-常壓疲勞恢復過程中血乳酸、肌酸激酶等指標的特征分析[J];山東體育科技;2014年05期

6 王玉化;朱守林;戚春華;高明星;;基于腦電信號的草原公路駕駛疲勞研究[J];科學技術與工程;2014年27期

7 王連震;裴玉龍;;基于貝葉斯網(wǎng)絡的駕駛疲勞程度識別模型[J];城市交通;2014年03期

8 王福旺;王宏;羅旭;;基于EEG與EOG信號的疲勞駕駛狀態(tài)綜合分析[J];東北大學學報(自然科學版);2014年02期

9 付榮榮;王宏;張揚;王福旺;;基于可穿戴傳感器的駕駛疲勞肌心電信號分析[J];汽車工程;2013年12期

10 王福旺;王宏;;長途客車駕駛員疲勞狀態(tài)腦電特征分析[J];儀器儀表學報;2013年05期

本文編號：2760108