本文選題：交通擁堵　切入點：壓力系數(shù)　出處：《哈爾濱工業(yè)大學》2014年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：道路基礎設施供給與交通需求矛盾日益加劇，導致我國大中城市交通擁堵頻發(fā)，交通擁堵對駕駛?cè)松硇慕】岛婉{駛行為的影響可逐步轉(zhuǎn)化為潛在的安全隱患。目前國內(nèi)外學者主要從形成機理、疏解策略和環(huán)境污染等方面研究道路交通擁堵的危害；而關于交通擁堵對駕駛?cè)松硇慕】岛婉{駛行為影響的研究成果則鮮見報道。因此，論文以擁堵狀態(tài)下駕駛?cè)说纳砗托袨樘匦詾檠芯繉ο�，揭示駕駛?cè)说男碾姾蛽Q道指標隨交通擁堵壓力變化的規(guī)律，量化交通擁堵對駕駛?cè)松砗托袨榈牟涣加绊懀岢鰮矶聽顟B(tài)下駕駛?cè)藫Q道的PSR(壓力-狀態(tài)-響應)模型，探討基于PSR模型的風險換道警示技術，可以取得較好的創(chuàng)新性研究成果。 從交通流客觀運行的角度提出的交通擁堵狀態(tài)劃分方法已經(jīng)非常成熟，但這種分類方法不能表征駕駛?cè)藢煌〒矶碌闹饔^感受，論文提出交通擁堵壓力系數(shù)來表征城市道路的交通擁堵程度，并從駕駛?cè)酥饔^感受角度將城市道路交通流劃分為暢通狀態(tài)、輕度擁堵、中度擁堵和重度擁堵四個等級，基于實測數(shù)據(jù)標定各型交通流狀態(tài)的壓力系數(shù)分級閾值，為開展不同交通擁堵程度下駕駛?cè)说囊曈X、生理和行為特性的測試研究提供了前提條件。 針對交通暢通、輕度擁堵、中度擁堵和重度擁堵四種狀態(tài)，設計實驗測試方案，測定擁堵狀態(tài)下駕駛?cè)说囊曈X特征(注視、掃視、眨眼)、生理特征(心率、心率變異性)和換道構(gòu)成比例數(shù)據(jù)。實驗人員的選擇兼顧了性別、年齡、駕齡等多個因素，實驗路徑包括快速路、主干路、次干路和支路等多種類型，儀器設備主要采用進口的IView XTM HED型頭盔眼動儀和Spirit-10C型多通道生物生理記錄儀，以確保數(shù)據(jù)的客觀性和準確性。 在實測實驗的基礎上研究交通暢通和交通擁堵狀態(tài)下駕駛?cè)说淖⒁�、掃視和眨眼特征的差異，采用非參�?shù)檢驗方法分析駕駛?cè)烁黜椧曈X特性指標在暢通和擁堵狀態(tài)下差異的顯著性，研究結(jié)果表明交通擁堵狀態(tài)下駕駛?cè)说淖⒁朁c分布范圍更廣，更集中于中央主視區(qū)(近距離)，注視持續(xù)時間變短，掃視速度和掃視加速度增大，眨眼持續(xù)時間和眨眼頻率降低。這些變化的主要原因是交通擁堵狀態(tài)下駕駛?cè)酥車能囕v、行人、實時信息板等交通元素的信息量增大，導致駕駛?cè)藛挝粫r間內(nèi)需要處理更多更復雜的交通環(huán)境信息，且駕駛?cè)藢ψ陨硇熊嚢踩缘膽n慮增加。 在實測數(shù)據(jù)基礎上研究交通擁堵對駕駛?cè)松硖匦缘挠绊憴C理，并采用心率指標和心率變異性指標來表征駕駛?cè)说男碾娞匦�，對交通擁堵狀態(tài)下駕駛?cè)说男穆示怠⑿穆首儺愋詴r域和頻域指標展開深入研究。駕駛?cè)说男穆示惦S著交通擁堵程度的增加而增大，因此構(gòu)建了心率均值和壓力系數(shù)間的關系模型，該模型可以清晰的表達交通擁堵壓力下駕駛?cè)诵穆实牟▌右?guī)律。擁堵狀態(tài)下的心率變異性分析結(jié)果表明，交通擁堵顯著影響了駕駛?cè)私桓猩窠?jīng)和迷走神經(jīng)對心臟的調(diào)節(jié)功能，隨著交通擁堵程度增加，交感神經(jīng)興奮加強，迷走神經(jīng)興奮降低，心率調(diào)節(jié)的平衡向交感神經(jīng)傾斜。 交通擁堵對駕駛?cè)搜蹌雍托穆实挠绊懽罱K會以具體的駕駛行為表現(xiàn)出來，車道變換行為發(fā)生變化是交通擁堵壓力作用的直接結(jié)果，因此選擇交通擁堵壓力系數(shù)為自變量，斜插型、擠壓型和并行型換道的構(gòu)成比例為因變量，在充分的觀測數(shù)據(jù)基礎上，回歸分析得到各類型換道比例數(shù)與交通擁堵壓力系數(shù)間的關系模型，該模型客觀的反映了交通擁堵程度對駕駛?cè)藫Q道行為的影響，可以為評價道路交通擁堵的危害性提供新的視角。 在研究擁堵狀態(tài)下駕駛?cè)说男碾娞匦院蛽Q道行為變化規(guī)律基礎上，引入BP神經(jīng)網(wǎng)絡理論，將壓力(交通擁堵壓力系數(shù))和狀態(tài)(駕駛?cè)诵穆示?作為輸入變量，響應(駕駛?cè)藫Q道行為構(gòu)成比例)作為輸出變量，構(gòu)建交通擁堵狀態(tài)下駕駛?cè)藫Q道的PSR模型，該模型揭示了交通擁堵壓力系數(shù)和駕駛?cè)诵穆薁顟B(tài)對駕駛?cè)藫Q道構(gòu)成比例的聯(lián)合影響，并運用實測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)對照的方法檢驗了該模型的實用性。最后，基于駕駛?cè)藫Q道的PSR模型，，提出了擁堵狀態(tài)下斜插型換道的警示方法，以提前警醒駕駛?cè)嗽诘缆窊矶聲r注意放松心情，盡量避免實施危險的斜插型換道行為。 本文旨在揭示“道路交通擁堵→駕駛?cè)私箲]感→駕駛?cè)艘曈X特征→駕駛?cè)松硖卣鳌{駛?cè)诵袨樘匦浴嚨雷儞Q警示”之間的內(nèi)在聯(lián)系，豐富當前對交通擁堵狀態(tài)下駕駛?cè)松砗蛽Q道行為特性研究的理論體系，并提出一種及時預測高風險換道行為的方法和危險換道行為的警示思路，為今后提出緩解交通擁堵狀態(tài)下駕駛?cè)私箲]的策略奠定基礎。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U491.25;U491.265

【參考文獻】

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本文編號：1616949