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《北京工業(yè)大學》 2010年

駕駛疲勞生成機理研究

謝曉莉  

【摘要】： 汽車駕駛員在疲勞狀態(tài)下駕駛汽車存在著非常大的安全隱患。至今為止,盡管已經(jīng)采取了很多的預防措施,但有效性都不高,疲勞肇事事故仍時有發(fā)生。本文認為,對研究對象的涵義和機理研究不足是造成預防措施有效性較低的主要原因。為了有效解決駕駛員的疲勞問題,本文從道路和交通工程專業(yè)角度出發(fā),重點研究由道路、交通和環(huán)境條件引起的駕駛疲勞的生成機理,內(nèi)容包括駕駛疲勞的生成模型、駕駛疲勞的測量指標、駕駛疲勞的閾值,以及駕駛疲勞的預防措施。 在對生理、心理學中與駕駛疲勞有關的喚醒水平的理論進行研究的基礎上,參考國內(nèi)外學者的相關研究成果,文中引入喚醒水平的概念,對駕駛疲勞的生成過程進行分析與研究,提出了一系列推理。通過試驗研究道路交通環(huán)境各組成因素對駕駛員喚醒水平的影響,驗證并完善了所做的推理。在此基礎上,以喚醒水平為評價標準,建立了駕駛疲勞生成模型。應用該模型,以喚醒水平的變化特征確定了駕駛疲勞的生成時刻,并解釋了長時間駕駛疲勞和短時間駕駛疲勞這兩種最常見的駕駛疲勞的生成過程。 接著,通過對駕駛員的駕駛工作過程進行分析,本文確定了已有的駕駛疲勞測量方法的測量范圍。根據(jù)駕駛疲勞時喚醒水平的變化特征篩選出了腦電圖和心電圖兩種駕駛疲勞測量方法,并進一步提出了駕駛疲勞腦電圖和心電圖變異系數(shù)測量指標。在駕駛模擬艙中進行了室內(nèi)實驗,以剎車反應時為獨立指標,研究了各測量指標的可靠性。在綜合考慮測量指標可靠性和實用性的基礎上,最終推薦心電圖變異系數(shù)測量指標作為測量駕駛疲勞的有效指標。 為了得到對所有駕駛員都適用的判斷駕駛疲勞的統(tǒng)一閾值評價標準,本文首先將心電圖變異系數(shù)測量指標變換為駕駛疲勞度。在對常用閾值方法進行研究的基礎上,提出了一種綜合利用主、客觀數(shù)據(jù)的閾值計算方法。運用該方法對現(xiàn)場試驗采集的數(shù)據(jù)進行計算,得到了能夠確定駕駛疲勞開始產(chǎn)生時刻的駕駛疲勞度的閾值。 最后,本文運用駕駛疲勞度及其閾值,根據(jù)道路交通環(huán)境對駕駛疲勞生成的影響,采用現(xiàn)場試驗的方法,對駕駛時間的規(guī)定、路側(cè)景觀的設置以及路線設計等提出了一些預防駕駛疲勞的建議。 應用本文的研究成果,可以為相關法律法規(guī)的制定提供參考,為道路及相關設施的設計和管理提供指導,為駕駛疲勞檢測系統(tǒng)的設計提供幫助,為駕駛員的教育和管理提供理論支持,從而減少或減緩駕駛疲勞的發(fā)生,提高道路交通安全水平。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：U491.254
【目錄】：

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