本文關(guān)鍵詞：駕駛疲勞生成機(jī)理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京工業(yè)大學(xué)》 2010年

駕駛疲勞生成機(jī)理研究

謝曉莉  

【摘要】： 汽車(chē)駕駛員在疲勞狀態(tài)下駕駛汽車(chē)存在著非常大的安全隱患。至今為止,盡管已經(jīng)采取了很多的預(yù)防措施,但有效性都不高,疲勞肇事事故仍時(shí)有發(fā)生。本文認(rèn)為,對(duì)研究對(duì)象的涵義和機(jī)理研究不足是造成預(yù)防措施有效性較低的主要原因。為了有效解決駕駛員的疲勞問(wèn)題,本文從道路和交通工程專(zhuān)業(yè)角度出發(fā),重點(diǎn)研究由道路、交通和環(huán)境條件引起的駕駛疲勞的生成機(jī)理,內(nèi)容包括駕駛疲勞的生成模型、駕駛疲勞的測(cè)量指標(biāo)、駕駛疲勞的閾值,以及駕駛疲勞的預(yù)防措施。 在對(duì)生理、心理學(xué)中與駕駛疲勞有關(guān)的喚醒水平的理論進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,參考國(guó)內(nèi)外學(xué)者的相關(guān)研究成果,文中引入喚醒水平的概念,對(duì)駕駛疲勞的生成過(guò)程進(jìn)行分析與研究,提出了一系列推理。通過(guò)試驗(yàn)研究道路交通環(huán)境各組成因素對(duì)駕駛員喚醒水平的影響,驗(yàn)證并完善了所做的推理。在此基礎(chǔ)上,以喚醒水平為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),建立了駕駛疲勞生成模型。應(yīng)用該模型,以喚醒水平的變化特征確定了駕駛疲勞的生成時(shí)刻,并解釋了長(zhǎng)時(shí)間駕駛疲勞和短時(shí)間駕駛疲勞這兩種最常見(jiàn)的駕駛疲勞的生成過(guò)程。 接著,通過(guò)對(duì)駕駛員的駕駛工作過(guò)程進(jìn)行分析,本文確定了已有的駕駛疲勞測(cè)量方法的測(cè)量范圍。根據(jù)駕駛疲勞時(shí)喚醒水平的變化特征篩選出了腦電圖和心電圖兩種駕駛疲勞測(cè)量方法,并進(jìn)一步提出了駕駛疲勞腦電圖和心電圖變異系數(shù)測(cè)量指標(biāo)。在駕駛模擬艙中進(jìn)行了室內(nèi)實(shí)驗(yàn),以剎車(chē)反應(yīng)時(shí)為獨(dú)立指標(biāo),研究了各測(cè)量指標(biāo)的可靠性。在綜合考慮測(cè)量指標(biāo)可靠性和實(shí)用性的基礎(chǔ)上,最終推薦心電圖變異系數(shù)測(cè)量指標(biāo)作為測(cè)量駕駛疲勞的有效指標(biāo)。 為了得到對(duì)所有駕駛員都適用的判斷駕駛疲勞的統(tǒng)一閾值評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),本文首先將心電圖變異系數(shù)測(cè)量指標(biāo)變換為駕駛疲勞度。在對(duì)常用閾值方法進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,提出了一種綜合利用主、客觀數(shù)據(jù)的閾值計(jì)算方法。運(yùn)用該方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,得到了能夠確定駕駛疲勞開(kāi)始產(chǎn)生時(shí)刻的駕駛疲勞度的閾值。 最后,本文運(yùn)用駕駛疲勞度及其閾值,根據(jù)道路交通環(huán)境對(duì)駕駛疲勞生成的影響,采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法,對(duì)駕駛時(shí)間的規(guī)定、路側(cè)景觀的設(shè)置以及路線設(shè)計(jì)等提出了一些預(yù)防駕駛疲勞的建議。 應(yīng)用本文的研究成果,可以為相關(guān)法律法規(guī)的制定提供參考,為道路及相關(guān)設(shè)施的設(shè)計(jì)和管理提供指導(dǎo),為駕駛疲勞檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供幫助,為駕駛員的教育和管理提供理論支持,從而減少或減緩駕駛疲勞的發(fā)生,提高道路交通安全水平。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：U491.254
【目錄】：

摘要5-6

Abstract6-19

第1章 緒論19-35

1.1 研究背景和意義19-23

1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀23-33

1.2.1 駕駛疲勞的影響因素23-26

1.2.2 駕駛疲勞的生成模型26-29

1.2.3 駕駛疲勞的測(cè)量方法和指標(biāo)29-31

1.2.4 駕駛疲勞的判別方法31-33

1.3 主要研究?jī)?nèi)容33-34

1.4 研究技術(shù)路線34-35

第2章 駕駛疲勞的生成模型35-55

2.1 理論分析35-41

2.1.1 喚醒水平35-36

2.1.2 喚醒水平的相關(guān)理論36-38

2.1.3 理論推理38-41

2.2 試驗(yàn)研究41-52

2.2.1 道路交通環(huán)境組成因素分析41-42

2.2.2 試驗(yàn)方案42-46

2.2.3 數(shù)據(jù)分析46-50

2.2.4 試驗(yàn)結(jié)果分析50-52

2.3 駕駛疲勞的生成模型52-54

2.3.1 模型建立52-53

2.3.2 模型應(yīng)用53-54

2.4 本章小結(jié)54-55

第3章 駕駛疲勞的測(cè)量方法和指標(biāo)55-65

3.1 駕駛員的駕駛工作過(guò)程55-57

3.1.1 駕駛工作流程55-56

3.1.2 駕駛工作中的信息傳遞56-57

3.2 駕駛疲勞的測(cè)量方法57-60

3.2.1 駕駛疲勞測(cè)量方法的篩選57-58

3.2.2 腦電圖測(cè)量方法58-59

3.2.3 心電圖測(cè)量方法59-60

3.3 駕駛疲勞的測(cè)量指標(biāo)60-64

3.3.1 腦電圖測(cè)量指標(biāo)60-62

3.3.2 心電圖測(cè)量指標(biāo)62-64

3.4 本章小結(jié)64-65

第4章 駕駛疲勞測(cè)量指標(biāo)有效性研究65-79

4.1 駕駛模擬艙系統(tǒng)65-67

4.1.1 駕駛模擬艙硬件系統(tǒng)65-66

4.1.2 仿真驅(qū)動(dòng)軟件系統(tǒng)66-67

4.2 實(shí)驗(yàn)方案67-72

4.2.1 測(cè)量指標(biāo)及儀器設(shè)備67-69

4.2.2 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景69-71

4.2.3 實(shí)驗(yàn)對(duì)象71

4.2.4 實(shí)驗(yàn)步驟71-72

4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析72-77

4.3.1 測(cè)量指標(biāo)的計(jì)算72

4.3.2 測(cè)量指標(biāo)隨駕駛時(shí)間的變化72-74

4.3.3 相關(guān)性計(jì)算方法74-75

4.3.4 腦電圖指標(biāo)與反應(yīng)時(shí)的相關(guān)性75-76

4.3.5 心電圖指標(biāo)與反應(yīng)時(shí)的相關(guān)性76-77

4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論77

4.5 本章小結(jié)77-79

第5章 駕駛疲勞的閾值分析79-87

5.1 駕駛疲勞度79

5.2 閾值計(jì)算方法79-81

5.3 確定閾值81-85

5.3.1 試驗(yàn)方案81-82

5.3.2 閾值計(jì)算82-85

5.4 本章小結(jié)85-87

第6章 駕駛疲勞的預(yù)防措施87-97

6.1 駕駛時(shí)間87-90

6.1.1 試驗(yàn)方案87-88

6.1.2 數(shù)據(jù)分析88-90

6.1.3 預(yù)防措施建議90

6.2 路側(cè)景觀90-91

6.3 路線設(shè)計(jì)91-95

6.3.1 直線91-94

6.3.2 隧道94-95

6.4 本章小結(jié)95-97

結(jié)論97-99

參考文獻(xiàn)99-105

攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和主要科研工作105-107

致謝107

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