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基于驾驶人生理与行为特性的城市下穿隧道空间结构优化
| 论文题名： | 基于驾驶人生理与行为特性的城市下穿隧道空间结构优化 |
| 关键词： | 城市下穿隧道;空间结构;优化设计;驾驶人;生理特性 |
| 摘要： | 近年来，为了减缓城市交通拥堵、提高道路通行能力，城市下穿隧道越来越多地出现在大城市的道路结点处。然而，当车辆快速通过城市下穿隧道时，其出入口的上下坡以及半封闭的隧道结构对驾驶人造成了一定的心理压力，影响交通安全。因此，本文结合人类工效学，分析驾驶人在不同结构参数组合下的城市下穿隧道内行驶时的生理特性变化，探究城市下穿隧道的最优空间参数组合。 论文选取隧道高度、坡度和坡长三个参数作为研究对象，结合纬地、3DMAX、SCANeRTM studio等软件构建实验场景，设计驾驶模拟器实验。最终采集了30名驾驶人的心电、速度、车道偏移等信息。利用Origin软件，构建三维函数，详细分析了在不同隧道高度下的驾驶人心率、RR间期、上下坡车速、上下坡车道偏移与坡长和坡度之间的三维关系。并利用SPSS拟合出各变量之间的回归关系，最终确定了城市下穿隧道空间结构参数最优组合。 结果表明，隧道高度和坡度显著影响驾驶人的心率和RR间期，其中隧道高度增加时，心率值不断降低，RR间期值则略有增大;坡度从3％增加至6％附近时，心率逐渐增大，RR间期不断减小，但当坡度高于6％时，驾驶人的心率和RR间期趋于平稳，当隧道高度大于4m，坡度不超过4％时，驾驶人的心率随着坡长的增加不断减小。此外，坡度增加时，下坡段的车速先减小后增大，上坡段的车速则持续减小。上下坡段的车道偏移均随着坡度的增大而增大，随着隧道高度的增大略有下降。 最终，从125组城市下穿隧道参数组合中筛选出30组最优组合，同时，根据各变量的阈值范围，确定了满足条件的237组最优参数组合，其中隧道高度介于3.6至4.4m，坡长介于60至180m，坡度介于1.4％至5.4％。 |
| 作者： | 杜英杰 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 冯忠祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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