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基于驾驶人视认特性的雨天公路限速研究
| 论文题名： | 基于驾驶人视认特性的雨天公路限速研究 |
| 关键词： | 高速公路;驾驶人;雨天气象条件;垂直视野;限速方案 |
| 摘要： | 随着我国社会经济的高速发展，我国高速公路网络建设也迅速发展，全国公路与高速公路通车总里程居世界第一。公路运输网络在便捷人们生活的同时也因雨天等不良天气的影响导致交通事故频发，造成重大经济损失及人身伤亡事故。本文在参考国内外关于雨天公路限速和驾驶人视认能力研究文献的基础上，基于驾驶人标识牌视认特性对雨天公路限速控制方案进行研究。 首先，本文分析雨天气象条件与车速对驾驶人视认特性影响，基于此提出以Fisher线性判别为基础，以雨天恶劣程度、行驶车速、注视效度为输入变量，以垂直视野判别结果，即识别或脱靶为分类标准的考虑驾驶人标识牌视认特性的限速模型。进一步，分析降雨量等级和最低能见度范围，建立基于Alexnet神经网络的雨天识别模型和基于Brenner梯度评价函数的雨天恶劣程度量化模型；分析驾驶人行车视野，建立垂直视野模型；分析驾驶人准确识别标识牌所需的垂直视野范围，确定垂直视野阈值并提出垂直视野范围划分依据。 其次，设计雨天环境下的实车道路标定试验和模拟雨天场景标定试验，通过实车道路试验50km/h车速下各降雨量等级所需的识别距离标定模拟雨天场景，确定天气环境参数设定，同时，为避免模拟器展现的交通场景画面有所缩小，根据实车试验与模拟标定试验中同一位置下标识牌在眼动仪记录视频中的像素比值确定垂直视野调整系数，基于此，搭建模拟雨天公路试验场景，设计试验方案，提出数据预处理方法。 最后，分析降雨量等级和最低能见范围与雨天恶劣程度的关系，研究驾驶人注视兴趣区域、各注视兴趣区域注视点分布占比、注视效度、垂直视野、识别距离及垂直视野阈值与车速和雨天恶劣程度的关系；对Fisher线性判别进行评估，比较基于驾驶人标识牌视认特性的雨天公路建议车速和传统的基于停车视距的雨天公路建议车速。研究结果表明，相同雨天恶劣程度下传统的基于停车视距的建议车速值较高，在保证雨天公路行车安全的前提下，为充分考虑驾驶人的视认特性，应优化限速控制。 研究成果对驾驶人视认特性特征与道路交通安全的相关性提供了理论方法，为制定高速公路雨天行车建议车速值、交通标识牌尺寸设计提供了理论依据，具有一定的实际意义。 |
| 作者： | 李若楠 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 王琳虹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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