山区弯道曲率半径对载货汽车驾驶员生理特性影响规律研究

发布时间：2020-09-09 19:36

　　我国山区面积辽阔,低等级道路里程众多,建造过程中往往需顺适山岭地形,导致线形复杂,技术指标低,视距条件差,急弯、连续弯道比例高,尤其在主要线形之一的弯道路段,更容易发生交通事故。统计显示,我国弯道路段发生的交通事故数占事故总量的10%左右,从发生事故的严重程度来看,弯道死亡事故占全部死亡事故的近20%,二级及以下公路上的交通事故发生率居高不下,特别是对于载货汽车,由于其载重大、质心高,经过弯道路段时更易产生危险,载货汽车在山区公路的行车安全问题已经成为道路交通安全领域亟待解决的关键问题之一。道路交通事故本质上是人-车-路(环境)系统失衡的结果,核心因素是驾驶员。传统的道路交通环境设计主要是以相关规范为主,建立在行车动力学基础上,很少考虑道路使用者的心理、生理特性与需求。本文从驾驶员角度出发,系统分析并优选了山区弯道特征要素以及驾驶员生理特性指标,重点针对不同山区弯道曲率半径对载货汽车驾驶员的生理特性的影响规律展开研究。论文主要研究工作包含以下几个方面:1)系统分析了包括心电、脑电、眼电在内的驾驶员生理特性指标的变化规律,以及影响驾驶员生理特性的山区弯道路段特征要素。2)基于试验车辆、生理记录仪、手持GPS及行车记录仪等搭建了道路试验平台;选取典型山区道路—吉林省白山市X165县道作为试验路段,进行道路试验,并完成了包括心电和脑电数据提取、优选,弯道曲率半径分组等试验数据预处理。3)从统计角度研究了弯道曲率半径以及弯道方向对行车速度的影响规律;以驾驶员生理指标变化规律为依据对山区弯道按照小、中、大曲率半径进行了分组,分别研究了小、中、大曲率半径对驾驶员心率和β/α的影响规律:在小曲率半径下,驾驶员的心率和β/α随曲率半径的增大的变化明显;在中曲率半径下,弯道曲率半径越大,驾驶员的心率变化和β/α减弱;在大曲率半径下,曲率半径越大,驾驶员的心率越趋于平稳,而β/α的值在1之间波动。4)分别选取无警告标志、有限速标志的典型山区弯道路段进行研究,分析了驾驶员生理指标的变化规律,并据此对行车风险进行了评价,提出了改进措施。研究驾驶员生理特性变化规律,评价山区弯道特征要素设置合理,是道路交通安全领域的技术难题,本文研究成果将从理论层面为山区弯道的研究提供借鉴和参考。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U491.254
【部分图文】：

心电图,心电图,生理特性,驾驶员

面的交通领域。性分析驾驶员的生理特性和弯道路段的特征要素，文驾驶员生理信号指标及弯道特征指标。生理特性分析通领域道路试验对驾驶员的研究，其生理特性主要心率变异性；研究眼电、眨眼率、视觉刺激的眼动波的功率谱密度信号能量以及呼吸、血流量、血压驾驶员在试验路段的生理特性变化。从而优选并确要从心电、脑电和眼电三个方面定性分析驾驶员的指标参数。员心电

平曲线,弯道,路段

和限速标志进行分析。2.2.1 弯道曲率半径弯道曲率半径的大小是决定该弯道路段行车速度以及弯道通过性的决定性因素。在弯道路段行驶过程中，复杂的外部交通环境以及频繁的驾驶操作必然增大驾驶员的驾驶负荷，且弯道曲率半径越小，车辆所受到的向心加速度就会越大，驾驶员的心理负担就会越大使得驾驶负荷增大。驾驶负荷增大，驾驶员紧张度变大使得心率增大，警惕性也随之增大使得脑电波和 β 波功率谱能量信号升高，从而将影响驾驶员在山区弯道路段的行车安全性。在研究汽车弯道安全时，一般以弯道平曲线中线的曲率半径为参数，弯道曲率半径越小，汽车发生事故率越大。我国山区面积辽阔，低等级道路里程多，建造过程中往往需顺适山岭地形，导致线形复杂，技术指标低，视距条件差，急弯、连续弯道比例高，尤其在主要线形之一的弯道路段，更容易发生交通事故。

示意图,试验平台,示意图,福田

如图 3.1 所示。图 3.1 试验平台示意图3.1.1 试验车辆依据研究内容及现有的道路试验条件，本文选取福田时代金刚自卸车作为试验车辆，如图 3.2 所示，其主要相关参数见表 3.1。表 3.1 试验车辆主要技术参数试验车辆福田时代金刚自卸车最大功率（Kw） 88轴距（mm） 3400变速箱型号 545ZHF底盘制动 1093 断气刹

【参考文献】