基于驾驶人视觉特性的冰雪道路行车安全评价研究
本文选题：冰雪道路 + 驾驶人 ； 参考：《吉林大学》2017年硕士论文
【摘要】：冰雪道路特殊的交通环境和驾驶人的视觉感知错误是引起寒冷地区冬季交通事故的主要原因。降雪后道路积雪结冰,周围环境被冰雪覆盖,导致驾驶人行车视觉条件变差,视觉行为和普通路面行车条件相比发生变化,而任何与视觉行为有关要素的变化引起的驾驶人视觉行为改变都有可能危及到行车安全,因此开展冰雪道路条件下驾驶人视觉特性的研究,以驾驶人视觉特性为基础评价冬季冰雪道路行车安全,对于预防和减少因驾驶人视认错误引发的行车安全事故具有重要的指导意义,也为冰雪道路行车安全评价提供了新思路。总结了国内外相关方面的研究现状,结合驾驶人视觉特性理论,使用Smart Eye视觉信息采集系统进行道路实车试验,对不同类型冰雪道路驾驶人视觉行为展开研究,具体研究工作如下:对国内外冰雪道路行车安全研究和驾驶人视觉特性研究进行了系统的梳理,针对目前研究现状的不足之处,提出了从驾驶人视觉特性出发,研究冰雪道路行车安全的新思路。阐述驾驶人视觉特性和冰雪道路交通系统特性,详细介绍驾驶人眼动形式,确定区分注视和扫视的标准;初选研究不同类型冰雪道路驾驶人视觉特性所需的视觉特性表征参数;从理论上分析了冰雪条件道路交通系统特性对驾驶人视觉特性的影响。设计冰雪道路行车安全视觉研究的试验方案,搭建试验平台,进行道路实车试验,采集驾驶人冰雪道路行车的视觉信息数据并对数据进行了预处理。从注视和扫视两方面,着重研究了驾驶人冰雪道路行车的视觉行为。统计分析了注视时间、水平和垂直方向的注视视角、水平和垂直方向搜索广度、扫视时间、扫视幅度、扫视速度的变化规律;使用曼-惠特尼(Mann-Whitney)检验方法对注视和扫视参数在不同类型冰雪道路上的差异显著性进行了检验;确定单次注视持续时间、水平搜索广度和扫视速度作为冰雪道路行车安全视觉评价的指标。提出采用基于层次分析法(AHP)的模糊综合评价方法构建冰雪道路行车安全视觉评价模型。构建了冰雪道路行车安全视觉评价指标体系,建立了评价的因素集和评语集,基于层次分析的方法确定了各指标权重,建立了模糊关系矩阵。最后根据最大隶属度原则确定了不同类型冰雪道路行车安全视觉评价等级,结合实际情况分析,验证了模型的适用性。
[Abstract]:The special traffic environment of ice and snow roads and the visual perception errors of drivers are the main causes of winter traffic accidents in cold areas. After snowfall, the road snow freezes and the surrounding environment is covered with ice and snow, which leads to the deterioration of the driver's visual conditions and the change of the visual behavior compared with the normal road driving conditions. Any changes in the visual behavior of drivers caused by changes in the factors related to visual behavior may endanger the safety of driving, so the study of the visual characteristics of drivers under the condition of ice and snow roads is carried out. The evaluation of winter ice and snow road traffic safety based on the driver's visual characteristics has important guiding significance for preventing and reducing the traffic safety accidents caused by the driver's vision recognition error, and also provides a new idea for the ice and snow road traffic safety evaluation. This paper summarizes the research status of related aspects at home and abroad, combines with the theory of driver's visual characteristic, carries on the road real vehicle experiment with Smart Eye visual information acquisition system, and studies the visual behavior of different types of ice and snow road drivers. The specific research work is as follows: the research on the traffic safety and the visual characteristics of drivers on the ice and snow roads at home and abroad are systematically combed, aiming at the deficiencies of the current research situation, the author puts forward the idea of starting from the visual characteristics of the drivers. A new train of thought to study the traffic safety of ice and snow roads. This paper expounds the visual characteristics of drivers and the characteristics of traffic system on ice and snow roads, introduces in detail the forms of eye movement of drivers, determines the criteria for distinguishing gaze from scanning, and presents the parameters of visual characteristics for the primary study of the visual characteristics of different types of ice and snow road drivers. In this paper, the influence of road traffic system characteristics on drivers' visual characteristics is analyzed theoretically. This paper designs the test scheme of the road safety visual research on the ice and snow road, builds the test platform, carries on the road real vehicle test, collects and preprocesses the visual information data of the driver driving on the ice and snow road. In this paper, the visual behaviors of drivers driving on ice and snow roads are studied from the aspects of gaze and scan. The changes of fixation time, horizontal and vertical viewing angle, horizontal and vertical search span, scan time, range and speed of vision were analyzed statistically. Mann-Whitneytest was used to test the differences of gaze and scan parameters on different types of ice and snow roads, and the duration of single fixation was determined. Horizontal search span and scan speed are used as visual evaluation indicators of ice and snow road safety. A fuzzy comprehensive evaluation method based on Analytic hierarchy process (AHP) is proposed to construct a visual evaluation model of ice and snow road traffic safety. The visual evaluation index system of ice and snow road driving safety is constructed, and the factor set and evaluation set are established. The weights of each index are determined based on the method of AHP, and the fuzzy relation matrix is established. Finally, according to the principle of maximum membership, the visual evaluation grade of traffic safety of different ice and snow roads is determined, and the applicability of the model is verified by analyzing the actual situation.
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U491.254;U492.84
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，本文编号：1852378
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