草原公路交通标志信息量对驾驶员脑电信号的影响分析
发布时间：2021-11-19 00:50
为了探究草原公路交通标志信息量对驾驶员脑电特性的影响,确定最佳信息量水平。依据草原公路交通标志现状,利用雷诺六自由度实车模拟驾驶系统模拟典型的草原公路,设计了5个信息量水平（Z1、Z2、Z3、Z4、Z5）的交通标志,其中Z1是草原公路交通标志的主要存在形式。利用MP150多通道生理仪采集驾驶员行驶过程中的脑电信号,探索模拟驾驶环境下驾驶员的脑电信号特征。结果表明:交通标志信息量对驾驶员脑电信号有显著影响,在Z1水平下驾驶员的β波、（α+θ）/β指标表现较差,不利于安全行车;在Z3水平下驾驶员的β波、（α+θ）/β指标表现最佳,最利于安全驾驶;通过对比经验组与非经验组驾驶员,发现经验组驾驶员更放松,经验组驾驶员处理信息的能力要强于非经验组,获取更多的是有效信息。
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(20)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
20名驾驶员的β波功率平均值
试验采用法国雷诺六自由度实车模拟驾驶系统进行模拟试验。该系统由驾驶舱、视觉模拟系统、控制平台、模拟计算机系统以及其他附属设备组成。采集仪器选择美国BIOPAC公司生产的MP150多通道生理记录仪(最大采样频率400 Hz,自带EEG100C脑电放大器),将两根LEAD110屏蔽导线的一端接于驾驶员的左额和右乳突的一次性电极片,另一端连接EEG100C脑电放大器,配合acqknowledge软件来监控试验过程的信号变化和保存试验数据,如图1所示。由于人类自身结构复杂的原因,外界因素以及自身因素对人类的大脑活动影响是不可以忽略的。如驾驶员的驾驶状态、生理反应以及心理状态与驾驶员的自身素质(年龄、驾龄、健康状况)、驾驶环境(道路线形、周边环境等)均有关系。为避免外因对驾驶员产生影响,选择20名持有驾驶证、健康状况良好、心理素质良好为被试人员,具体情况如表3所示。并规定在试验前24 h内不得饮酒、喝茶,不得吃对神经有刺激性或抑制性的药物。试验前1 h禁止抽烟、避免做剧烈运动。
表4 草原公路直线路段设计参数Table 4 Design parameters of straight section of grassland highway 信息量水平 设置内容 信息量/(bits·km-1) Z0 基本道路标线 0 Z1 每1 km设置警告、限速、指路单点标志 0～10 Z2 每1 km设置警告、限速、指路组合标志 10～20 Z3 每1 km设置警告、限速、指路双倍组合 20～30 Z4 每1 km设置警告、限速、指路3倍组合 30～40 Z5 每1 km设置警告、限速、3条指路标志3倍组合 >402 试验结果及分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于交通标志信息量的驾驶负荷加载有效性研究[J]. 吕能超,曹越,秦羚,吴超仲. 中国公路学报. 2018(08)
[2]考虑间接到达高速公路信息指引需求的出口预告标志设计[J]. 赵妮娜,赵晓华,林展州,宋玉才. 北京工业大学学报. 2018(08)
[3]驾驶经验对先进驾驶辅助系统的作用研究[J]. 吕能超,段至诚,吴超仲. 交通运输系统工程与信息. 2017(06)
[4]交叉口指路标志信息有效性量化模型研究[J]. 邵海鹏,慕伟,叶益翔. 交通运输系统工程与信息. 2017(04)
[5]草原公路曲线段指示标志对驾驶员脑电信号的影响研究[J]. 张程程,朱守林. 科学技术与工程. 2017(19)
[6]路网交通标志信息系统量化评价研究[J]. 祝可为,林庚钗,林毅. 福建交通科技. 2016(04)
[7]不同驾龄驾驶人交通事故特征分析[J]. 邓毅萍,常宇,高岩. 交通信息与安全. 2014(05)
[8]基于心理认知的天津地铁标志系统量化评价[J]. 咸桂彩,孟亚东,徐晓明. 城市轨道交通研究. 2013(09)
[9]汽车驾驶人驾驶经验对注视行为特性的影响[J]. 郭应时,马勇,付锐,孟妮,袁伟. 交通运输工程学报. 2012(05)
[10]基于信息度量的指路标志认知能力与极限信息量研究[J]. 王大恒. 公路交通科技(应用技术版). 2010(04)
博士论文
[1]草原公路交通工程设施信息量对驾驶员视觉特性的影响研究[D]. 李航天.内蒙古农业大学 2017
[2]公路交通设施驾驶容错能力分析方法研究[D]. 胡立伟.哈尔滨工业大学 2012
硕士论文
[1]驾驶人警觉性时变规律与信息激励效应研究[D]. 路巧珍.长安大学 2017
[2]脑电信号的数据采集与分析研究[D]. 杨仁桓.广西师范大学 2007
本文编号：3503948
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(20)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
20名驾驶员的β波功率平均值
试验采用法国雷诺六自由度实车模拟驾驶系统进行模拟试验。该系统由驾驶舱、视觉模拟系统、控制平台、模拟计算机系统以及其他附属设备组成。采集仪器选择美国BIOPAC公司生产的MP150多通道生理记录仪(最大采样频率400 Hz,自带EEG100C脑电放大器),将两根LEAD110屏蔽导线的一端接于驾驶员的左额和右乳突的一次性电极片,另一端连接EEG100C脑电放大器,配合acqknowledge软件来监控试验过程的信号变化和保存试验数据,如图1所示。由于人类自身结构复杂的原因,外界因素以及自身因素对人类的大脑活动影响是不可以忽略的。如驾驶员的驾驶状态、生理反应以及心理状态与驾驶员的自身素质(年龄、驾龄、健康状况)、驾驶环境(道路线形、周边环境等)均有关系。为避免外因对驾驶员产生影响,选择20名持有驾驶证、健康状况良好、心理素质良好为被试人员,具体情况如表3所示。并规定在试验前24 h内不得饮酒、喝茶,不得吃对神经有刺激性或抑制性的药物。试验前1 h禁止抽烟、避免做剧烈运动。
表4 草原公路直线路段设计参数Table 4 Design parameters of straight section of grassland highway 信息量水平 设置内容 信息量/(bits·km-1) Z0 基本道路标线 0 Z1 每1 km设置警告、限速、指路单点标志 0～10 Z2 每1 km设置警告、限速、指路组合标志 10～20 Z3 每1 km设置警告、限速、指路双倍组合 20～30 Z4 每1 km设置警告、限速、指路3倍组合 30～40 Z5 每1 km设置警告、限速、3条指路标志3倍组合 >402 试验结果及分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于交通标志信息量的驾驶负荷加载有效性研究[J]. 吕能超,曹越,秦羚,吴超仲. 中国公路学报. 2018(08)
[2]考虑间接到达高速公路信息指引需求的出口预告标志设计[J]. 赵妮娜,赵晓华,林展州,宋玉才. 北京工业大学学报. 2018(08)
[3]驾驶经验对先进驾驶辅助系统的作用研究[J]. 吕能超,段至诚,吴超仲. 交通运输系统工程与信息. 2017(06)
[4]交叉口指路标志信息有效性量化模型研究[J]. 邵海鹏,慕伟,叶益翔. 交通运输系统工程与信息. 2017(04)
[5]草原公路曲线段指示标志对驾驶员脑电信号的影响研究[J]. 张程程,朱守林. 科学技术与工程. 2017(19)
[6]路网交通标志信息系统量化评价研究[J]. 祝可为,林庚钗,林毅. 福建交通科技. 2016(04)
[7]不同驾龄驾驶人交通事故特征分析[J]. 邓毅萍,常宇,高岩. 交通信息与安全. 2014(05)
[8]基于心理认知的天津地铁标志系统量化评价[J]. 咸桂彩,孟亚东,徐晓明. 城市轨道交通研究. 2013(09)
[9]汽车驾驶人驾驶经验对注视行为特性的影响[J]. 郭应时,马勇,付锐,孟妮,袁伟. 交通运输工程学报. 2012(05)
[10]基于信息度量的指路标志认知能力与极限信息量研究[J]. 王大恒. 公路交通科技(应用技术版). 2010(04)
博士论文
[1]草原公路交通工程设施信息量对驾驶员视觉特性的影响研究[D]. 李航天.内蒙古农业大学 2017
[2]公路交通设施驾驶容错能力分析方法研究[D]. 胡立伟.哈尔滨工业大学 2012
硕士论文
[1]驾驶人警觉性时变规律与信息激励效应研究[D]. 路巧珍.长安大学 2017
[2]脑电信号的数据采集与分析研究[D]. 杨仁桓.广西师范大学 2007
本文编号：3503948
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