草原公路行车时驾驶员局部肌肉疲劳特性研究

发布时间：2020-12-03 05:10

　　据最新的调查报告显示,截止2018年底,内蒙古自治区全区公路总里程突破20万公里。“地广人稀”的草原地区地形地貌变化微小,致使草原公路具有线型结构单一、交通流量小、景观环境单调等特点,因此在草原公路行车过程中,由于操作行为较少导致在大部分驾驶时间内局部肌肉会处于肌肉紧张的状态,更易致使疲劳物质快速累积局部肌肉供血不足而产生疲劳,对驾驶安全产生威胁。本文针对景观单调的典型草原公路,选取内蒙古锡林浩特市境内的省道G208二连浩特赛罕塔拉段,以不同年龄及性别的驾驶员为研究对象,从神经肌肉和人体的生物电信号特性角度出发,采用能够较为直观表征驾驶员局部肌肉疲劳的生理电信号指标中值频率（medianfrequency,MF）,对驾驶员行车全程颈部肌肉和腰部肌肉的表面肌电信号进行数据采集和分析,深入的分析了驾驶员性别和年龄差异性对颈部和腰部肌电信号的影响,并在此基础上,建立在草原公路行驶时驾驶员颈部肌肉和腰部肌肉的疲劳流变模型。对草原公路驾驶员局部肌肉表面肌电信号特征值MF的变化规律进行分析,并对驾驶员颈部和腰部肌肉疲劳流变模型进行研究,得出以下结论:（1）建议女性驾驶员在连续行车在进行连续行车作业... 

【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１?２０１３－２０１７年全国交通事故发生情况汇总??

本章通过剖析肌电信号形成机理以及驾驶员生理信号特征值，结合时域与频??域分析，对驾驶员表面肌电信号特点进一步了解。肌电信号、脑电信号等都是较??常见的人体生理电信号。表面肌电信号的产生机理如图２所示：??神经冲动ａ运动神经元?？动作电位??？肌肉保持收缩???????Ｔ?．??表面肌电信号?＜?表面电极?＜?动作电位序列??图２表面肌电信号的产生机理??Ｆｉｇ．２?Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ?ＥＭＧ?ｓｉｇｎａｌ??２．?２驾驶员局部肌肉选取??表面肌电是表层及稍浅层肌肉的电活动所产生的电信号，目前国内对于动态??颈部及腰部肌肉的理论与实际研究多用于临床医学与康复医学领域。但由于生理??学相关理论可知，人体肌肉组织结构的差异性导致试验数据大多存在不可控的情??形，因此对于处于驾驶状态下的人体腰部及颈部肌肉动态及相对静态下的变化规??律研究进展稍显缓慢。??在背部肌肉中竖脊肌较大，厚且多肉，往上分成三段，直至附着至脊椎骨和??肋骨上，竖脊肌的尺度也会随之渐渐变小。如图４所示，作为一束肌肉和腱以及??其在胸部及颈部的延伸的竖脊肌，起始于依附在荐骨内侧嵴上宽厚的腱的前表面，??至腰部及第十一与第十二段胸椎的棘突；以及由棘突上軔带至髂嵴内唇的背部及??

颈部是全身关节活动最为灵活同时也是最不稳定的部位之一［４４］。而胸是颈部较具有代表性的肌肉群，其位于颈部两侧，当胸锁乳突肌一侧收够使头部左右摆动，当胸锁乳突肌两侧同时收缩时，能够使人的头部研究者认为，胸锁乳突肌由于是受颈部皮下脂肪层影响最小的肌肉群，示，因此本文选用颈部胸锁乳突肌作为评价颈部表面肌电信号较具有肉群，并且己证明胸锁乳突肌的生理状态的变化能够准确反映颈部肌［４５］。??目前，对驾驶作业中人体局部疲劳的评价主要利用表面肌电技术（Ｓｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ，?ｓＥＭＧ），它是定量测定肌肉疲劳的常见方法，通过对肌电信号进行分析来评价肌肉疲劳程度及其恢复过程的变化［４６］。因试境的不同，对试验人员采集到的表面肌电信号虽然具有较大的差异性，现其仍存在一定的规律性，其表现主要有：低频性和相似性。根据众发现，人体表面肌电信号的能量主要集中在ｌＫＨｚ以下，有效频率位间，幅频特性曲线上呈现相似变化趋势［４９？５°］。??


本文编号：2896043