草原公路不同光照度下驾驶员脑电特性的研究

发布时间：2017-04-02 16:02

  本文关键词：草原公路不同光照度下驾驶员脑电特性的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来内蒙古草原旅游业不断的发展和草原人民生活水平的不断提高,草原地区的公路通车里程和交通量不断增长,内蒙古地区交通事故逐渐增加,其中有很大比例的交通事故是因为疲劳驾驶。因此,及时发现疲劳并有效阻止和预防驾驶疲劳对减少内蒙古草原地区的交通事故有重要的意义。目前国内外很多学者认为脑电信号是反应驾驶员疲劳状态的重要指标。驾驶员在行车过程中,80%以上的信息是依靠视觉来获得的。光照可以直接影响视觉而反应到脑部,光照的变化能影响到驾驶员的脑电信号。因此不同照度条件下驾驶员脑电特性的研究具有十分重要的意义。本文结合国家自然科学基金项目“草原公路路侧景观对驾驶员疲劳的影响研究”,拟通过光照对驾驶员的研究,找出适宜草原公路行车的照度区间。照度是决定草原道路光环境质量的核心要素,草原道路光环境质量将直接影响到驾驶员获取信息的质量和效率,也将直接影响到驾驶员疲劳与安全。因此,开展不同照度条件下的驾驶员脑电特性的研究对于揭示照度变化与驾驶员脑电信号之间的关系、照度变化对驾驶员疲劳的影响、以及对于预防减少草原公路交通事故率等都有较的现实意义。本文通过线性拟合与描述统计得到以下几点主要结论。(1)通过数据分析得出,驾驶员的脑电信号α波功率与θ波功率随照度升高整体上升,β功率随照度升高呈下降趋势。驾驶员的脑电信号α/β、(α+θ)/β比值随着照度升高先在低值震荡,36373.3Lx照度后迅速上升,驾驶员脑电参数与照度相关性较高。(2)在3427.1-27889.8Lx照度下驾驶员β波占主导,驾驶员大脑清醒思维活跃,有利于驾驶员行车安全；27889.8-36373.3Lx照度内驾驶员β波功率震荡中快速下降,α波功率与θ波功率在震荡中缓慢上升,α/β比值和(α+θ)/β比值在震荡中缓慢上升,驾驶员大脑思维活跃性降低,精神活动受到一定抑制；39448.8-55987.1 Lx照度内驾驶员α波功率与θ波功率快速上升,p波功率缓慢下降,α/β比值和(α+θ)/β比值快速上升,驾驶员中枢神经受到抑制,出现困倦感。(3)各脑电指标的分析结果表明,不同驾驶员对光照强度生理适应性不同。驾驶经验不丰富的驾驶员在光照度27889.8Lx之后中枢神经受到抑制,大脑活跃性降低,驾驶经验丰富的驾驶员在光照度30775.1Lx之后才出现中枢神经受到抑制,大脑活跃性降低。
【关键词】：草原公路 疲劳驾驶 光照度 脑电波
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U491.25;R338
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外相关研究现状11-15
• 1.2.1 脑电研究现状11-14
• 1.2.2 光环境研究现状14-15
• 1.3 相关研究现状分析15
• 1.4 本文研究内容15-17
• 2 脑电概述17-22
• 2.1 脑电波的产生原理17-18
• 2.2 脑电频带的划分18-19
• 2.3 脑电信号的分析方法19-20
• 2.3.1 时域分析法19-20
• 2.3.2 频域分析法20
• 2.3.3 时频分析方法20
• 2.3.4 非线性动力学分析法20
• 2.4 脑电信号的选取20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 3 实验设计22-28
• 3.1 实验的总体概况22-25
• 3.1.1 实验目的22
• 3.1.2 实验路段的选择22-23
• 3.1.3 实验设备23-24
• 3.1.4 实验驾驶员的选择24
• 3.1.5 实验的注意事项24-25
• 3.2 实验数据预处理25-27
• 3.2.1 实验数据说明25
• 3.2.2 实验数据的导出25-27
• 3.3 本章小结27-28
• 4 草原公路光照特性和驾驶员脑电特征分析28-51
• 4.1 试验路段光照概况28
• 4.2 不同光照度条件下驾驶员脑电信号的分析28-49
• 4.2.1 驾驶员不同照度下A波功率实验结果分析29-33
• 4.2.2 驾驶员不同照度下Θ波功率实验结果分析33-36
• 4.2.3 驾驶员不同照度下B波功率实验结果分析36-41
• 4.2.4 驾驶员不同照度下A/B比值实验结果分析41-45
• 4.2.5 驾驶员不同照度下(A+Θ)/B比值实验结果分析45-49
• 4.3 小结49-51
• 5 总结和展望51-53
• 5.1 总结51
• 5.2 展望51-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-57
• 作者简介57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 彭军强;吴平东;殷罡;;疲劳驾驶的脑电特性探索[J];北京理工大学学报;2007年07期

2 董国亚,吴祈耀;应用近似熵对睡眠脑电进行分期的研究[J];北京生物医学工程;1999年04期

3 吴晓彬,邱天爽;基于时频分析的EEG信号分析处理方法研究进展[J];国外医学.生物医学工程分册;2004年06期

4 廖炯奇,李永健,李殷洋,农峰;南宁自然光照度特征的分析[J];广西气象;1993年03期

5 张崇;郑崇勋;于晓琳;李小平;沈开泉;;基于脑电近似熵的脑机能疲劳状态分析[J];航天医学与医学工程;2006年06期

6 卿来云;山世光;陈熙霖;高文;;基于球面谐波基图像的任意光照下的人脸识别[J];计算机学报;2006年05期

7 邵国新;张源;;建筑采光与照明设计改造方法浅谈[J];江苏建筑;2010年05期

8 刘炜,王晓静;照明对人的生理与心理的影响[J];灯与照明;2002年Z1期

9 王玉化;朱守林;戚春华;高明星;;基于脑电信号的草原公路驾驶疲劳研究[J];科学技术与工程;2014年27期

10 杨红;邵祖峰;;高速公路保畅策略研究[J];森林工程;2012年01期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 肖辉乾;;功能合理 夜景和谐——城市立交桥照明若干问题的思考[A];中国照明工程二十年专刊[C];2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 刘宏军;基于脑电信号的疲劳估计和实时监控技术研究[D];上海交通大学;2012年

2 荣垂镇;草原公路光环境对驾驶员生理指标的影响研究[D];内蒙古农业大学;2011年

3 詹彤;佩带式脑电波遥测系统[D];华南师范大学;2002年

4 董文会;自然光照下基于计算视觉的驾驶员疲劳检测研究[D];山东大学;2006年

5 周建芳;脑电信号的特征分析与研究[D];广西师范大学;2008年

6 刘玉红;对称双通道脑电信号频域多分辨分析和相干分析[D];重庆医科大学;2008年

7 周瑛;虚拟场景下运动想象脑电信号识别研究[D];杭州电子科技大学;2014年

8 李俊;便携式车内照度舒适度测试仪的研究[D];西南交通大学;2014年

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本文编号：282737