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降雨与线形耦合下山区低等级公路驾驶人生理与行为特性研究
| 论文题名： | 降雨与线形耦合下山区低等级公路驾驶人生理与行为特性研究 |
| 关键词： | 驾驶员;生理特性;行为特性;山区公路;降雨天气;驾驶负荷 |
| 摘要： | 降雨天气可降低道路交通环境能见度，结合山区低等级公路复杂的线形条件，易对驾驶员生理及行为产生影响甚至引发交通事故。现有研究大部分为交通流量、天气状况、反应时间、行车间距等与交通事故的关系，且大多都针对城市道路、高速公路及长大下坡路段等，在降雨与线形耦合下山区低等级公路进行实车试验的研究目前相对较少。为此，本文以降雨天气与道路线性耦合下行车安全为立足点，从影响驾驶员生理和行为的因素入手，分析确定心率特性、眼动特性及速度控制表征指标，通过在山区低等级公路开展实车试验，采集20名驾驶员在降雨和不同线形条件耦合作用下的生理和行为特征指标，运用显著性分析明晰了降雨量、线形条件和驾驶熟练程度对驾驶员生理及行为特性的影响规律及其变化特性，选择心率增长率、瞳孔面积变化率作为生理负荷指标，速度标准差作为行为指标，运用熵权TOPSIS法和秩和比法评价不同降雨量和线形条件下的驾驶负荷。 研究结果表明，在降雨条件下，不同熟练程度驾驶员的驾驶负荷大小均呈现大雨＞中雨＞小雨＞晴朗的规律，非熟练驾驶员的驾驶负荷在中雨和大雨条件下明显高于熟练驾驶员，且心率增长率分别高出熟练驾驶员4.63%和7.29%，瞳孔面积变化率分别高出4.56%和8.58%，而速度分别降低13.2%和22.24%，在小雨和晴朗天气下两类驾驶员生理及行为指标数据差距不大。在道路线形条件下，不同熟练程度驾驶员的驾驶负荷均呈现出回头曲线段＞直线段，回头曲线段非熟练驾驶员驾驶负荷明显高于熟练驾驶员，直线段两类驾驶员的驾驶负荷相差不大。非熟练驾驶员在直线段心率增长率高出熟练驾驶员4.09%，回头曲线段上高出7.22%；瞳孔面积变化率分别高出熟练驾驶员2.96%和5.43%；速度分别降低11.29%和22.94%。可见降雨量大小、线形条件和驾驶熟练程度对驾驶员生理变化和速度控制存在显著影响，非熟练驾驶员在中雨、大雨及回头曲线路段行车风险等级相对较高。通过熵权TOPSIS法与秩和比法评价结果显示熟练驾驶员在大雨-回头曲线场景行车负荷最高，负荷水平较非熟练驾驶员低，山区低等级公路大雨-回头曲线场景对经验丰富的驾驶员影响不显著；非熟练驾驶员在回头曲线与大雨或中雨情况的负荷度远高于其他场景，驾驶经验的不足在复杂场景下更易体现。研究结果可为山区公路道路安全预警防控提供理论参考。 |
| 作者： | 何明浩 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 刘唐志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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