原文传递
基于驾驶人工作负荷的高速公路出口安全风险研究
| 论文题名： | 基于驾驶人工作负荷的高速公路出口安全风险研究 |
| 关键词： | 高速公路出口;安全风险;驾驶人;工作负荷 |
| 摘要： | 高速公路出口区域是交通流分合流的特殊路段，行车环境复杂。车辆驶出匝道过程中需要根据交通流状态、路段限速条件和几何线形变化不断调整车速，驾驶人工作负荷变大，交通冲突和事故风险增大。本文通过实车试验，借助D-Lab人因数据采集与分析系统研究驾驶人在高速公路出口路段的心、生理变化规律，建立工作负荷表征指标集，构建工作负荷模型，并结合工作负荷建立高速公路出口行车风险模型。具体研究内容如下： （1）开展实车试验，提取关键试验数据。试验邀请了10名不同经验的驾驶人在平行式有可选车道的单车道类型高速公路出口开展实车试验，从试验目的、试验方法、试验设备、试验人员、试验路段和试验过程进行了试验设计，实现眼动数据、心电数据和车辆运行数据的同步监测和记录，提炼有效指标。 （2）从驾驶人工作负荷的概念出发，分析驾驶人眼动参数和心电指标的变化规律。通过心率庞卡莱截面图验证心电指标表征驾驶人工作负荷的合理性，并运用统计学方法分析眼动指标与工作负荷的相关性。最终筛选出与驾驶工作负荷相关的眼动指标有：扫视持续时间、扫视幅度、扫视平均速度、注视时间、瞳孔面积变化率，心电指标有心率大小（HR）、RR间期差值均方根（RMSSD）、RR间期标准差（SDNN）。 （3）根据筛选的工作负荷表征指标，采用因子分析法量化驾驶人工作负荷，并分析驾驶人出匝过程工作负荷的变化情况，结果表明，驾驶人在出匝过程中，分流段的工作负荷明显高于接近段和出口段。然后采用随机森林算法构建驾驶人工作负荷模型，并借助试验数据评判模型的识别效果，结果表明，模型的准确度为88.05%。 （4）分析驾驶人出匝过程的车辆运行稳定性，包括纵向运行稳定性和横向运行稳定性，发现驾驶人出匝过程中速度差和速度离散性较大，方向盘转角熵值较大。然后针对高速公路出口分流段的分流冲突，采用基于时空接近度的冲突判定方法，并考虑驾驶人工作负荷，建立跟车-追尾风险模型和换道-侧碰风险模型。 |
| 作者： | 郭玉洁 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 郭唐仪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
