草原公路交通標(biāo)志信息量對駕駛員腦電信號的影響分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-19 00:50
為了探究草原公路交通標(biāo)志信息量對駕駛員腦電特性的影響,確定最佳信息量水平。依據(jù)草原公路交通標(biāo)志現(xiàn)狀,利用雷諾六自由度實(shí)車模擬駕駛系統(tǒng)模擬典型的草原公路,設(shè)計(jì)了5個信息量水平(Z1、Z2、Z3、Z4、Z5)的交通標(biāo)志,其中Z1是草原公路交通標(biāo)志的主要存在形式。利用MP150多通道生理儀采集駕駛員行駛過程中的腦電信號,探索模擬駕駛環(huán)境下駕駛員的腦電信號特征。結(jié)果表明:交通標(biāo)志信息量對駕駛員腦電信號有顯著影響,在Z1水平下駕駛員的β波、(α+θ)/β指標(biāo)表現(xiàn)較差,不利于安全行車;在Z3水平下駕駛員的β波、(α+θ)/β指標(biāo)表現(xiàn)最佳,最利于安全駕駛;通過對比經(jīng)驗(yàn)組與非經(jīng)驗(yàn)組駕駛員,發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)組駕駛員更放松,經(jīng)驗(yàn)組駕駛員處理信息的能力要強(qiáng)于非經(jīng)驗(yàn)組,獲取更多的是有效信息。
【文章來源】:科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(20)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
20名駕駛員的β波功率平均值
試驗(yàn)采用法國雷諾六自由度實(shí)車模擬駕駛系統(tǒng)進(jìn)行模擬試驗(yàn)。該系統(tǒng)由駕駛艙、視覺模擬系統(tǒng)、控制平臺、模擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及其他附屬設(shè)備組成。采集儀器選擇美國BIOPAC公司生產(chǎn)的MP150多通道生理記錄儀(最大采樣頻率400 Hz,自帶EEG100C腦電放大器),將兩根LEAD110屏蔽導(dǎo)線的一端接于駕駛員的左額和右乳突的一次性電極片,另一端連接EEG100C腦電放大器,配合acqknowledge軟件來監(jiān)控試驗(yàn)過程的信號變化和保存試驗(yàn)數(shù)據(jù),如圖1所示。由于人類自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜的原因,外界因素以及自身因素對人類的大腦活動影響是不可以忽略的。如駕駛員的駕駛狀態(tài)、生理反應(yīng)以及心理狀態(tài)與駕駛員的自身素質(zhì)(年齡、駕齡、健康狀況)、駕駛環(huán)境(道路線形、周邊環(huán)境等)均有關(guān)系。為避免外因?qū)︸{駛員產(chǎn)生影響,選擇20名持有駕駛證、健康狀況良好、心理素質(zhì)良好為被試人員,具體情況如表3所示。并規(guī)定在試驗(yàn)前24 h內(nèi)不得飲酒、喝茶,不得吃對神經(jīng)有刺激性或抑制性的藥物。試驗(yàn)前1 h禁止抽煙、避免做劇烈運(yùn)動。
表4 草原公路直線路段設(shè)計(jì)參數(shù)Table 4 Design parameters of straight section of grassland highway 信息量水平 設(shè)置內(nèi)容 信息量/(bits·km-1) Z0 基本道路標(biāo)線 0 Z1 每1 km設(shè)置警告、限速、指路單點(diǎn)標(biāo)志 0~10 Z2 每1 km設(shè)置警告、限速、指路組合標(biāo)志 10~20 Z3 每1 km設(shè)置警告、限速、指路雙倍組合 20~30 Z4 每1 km設(shè)置警告、限速、指路3倍組合 30~40 Z5 每1 km設(shè)置警告、限速、3條指路標(biāo)志3倍組合 >402 試驗(yàn)結(jié)果及分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于交通標(biāo)志信息量的駕駛負(fù)荷加載有效性研究[J]. 呂能超,曹越,秦羚,吳超仲. 中國公路學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]考慮間接到達(dá)高速公路信息指引需求的出口預(yù)告標(biāo)志設(shè)計(jì)[J]. 趙妮娜,趙曉華,林展州,宋玉才. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]駕駛經(jīng)驗(yàn)對先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的作用研究[J]. 呂能超,段至誠,吳超仲. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2017(06)
[4]交叉口指路標(biāo)志信息有效性量化模型研究[J]. 邵海鵬,慕偉,葉益翔. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2017(04)
[5]草原公路曲線段指示標(biāo)志對駕駛員腦電信號的影響研究[J]. 張程程,朱守林. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(19)
[6]路網(wǎng)交通標(biāo)志信息系統(tǒng)量化評價(jià)研究[J]. ?蔀,林庚釵,林毅. 福建交通科技. 2016(04)
[7]不同駕齡駕駛?cè)私煌ㄊ鹿侍卣鞣治鯷J]. 鄧毅萍,常宇,高巖. 交通信息與安全. 2014(05)
[8]基于心理認(rèn)知的天津地鐵標(biāo)志系統(tǒng)量化評價(jià)[J]. 咸桂彩,孟亞東,徐曉明. 城市軌道交通研究. 2013(09)
[9]汽車駕駛?cè)笋{駛經(jīng)驗(yàn)對注視行為特性的影響[J]. 郭應(yīng)時(shí),馬勇,付銳,孟妮,袁偉. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[10]基于信息度量的指路標(biāo)志認(rèn)知能力與極限信息量研究[J]. 王大恒. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2010(04)
博士論文
[1]草原公路交通工程設(shè)施信息量對駕駛員視覺特性的影響研究[D]. 李航天.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]公路交通設(shè)施駕駛?cè)蒎e能力分析方法研究[D]. 胡立偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]駕駛?cè)司X性時(shí)變規(guī)律與信息激勵效應(yīng)研究[D]. 路巧珍.長安大學(xué) 2017
[2]腦電信號的數(shù)據(jù)采集與分析研究[D]. 楊仁桓.廣西師范大學(xué) 2007
本文編號:3503948
【文章來源】:科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(20)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
20名駕駛員的β波功率平均值
試驗(yàn)采用法國雷諾六自由度實(shí)車模擬駕駛系統(tǒng)進(jìn)行模擬試驗(yàn)。該系統(tǒng)由駕駛艙、視覺模擬系統(tǒng)、控制平臺、模擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及其他附屬設(shè)備組成。采集儀器選擇美國BIOPAC公司生產(chǎn)的MP150多通道生理記錄儀(最大采樣頻率400 Hz,自帶EEG100C腦電放大器),將兩根LEAD110屏蔽導(dǎo)線的一端接于駕駛員的左額和右乳突的一次性電極片,另一端連接EEG100C腦電放大器,配合acqknowledge軟件來監(jiān)控試驗(yàn)過程的信號變化和保存試驗(yàn)數(shù)據(jù),如圖1所示。由于人類自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜的原因,外界因素以及自身因素對人類的大腦活動影響是不可以忽略的。如駕駛員的駕駛狀態(tài)、生理反應(yīng)以及心理狀態(tài)與駕駛員的自身素質(zhì)(年齡、駕齡、健康狀況)、駕駛環(huán)境(道路線形、周邊環(huán)境等)均有關(guān)系。為避免外因?qū)︸{駛員產(chǎn)生影響,選擇20名持有駕駛證、健康狀況良好、心理素質(zhì)良好為被試人員,具體情況如表3所示。并規(guī)定在試驗(yàn)前24 h內(nèi)不得飲酒、喝茶,不得吃對神經(jīng)有刺激性或抑制性的藥物。試驗(yàn)前1 h禁止抽煙、避免做劇烈運(yùn)動。
表4 草原公路直線路段設(shè)計(jì)參數(shù)Table 4 Design parameters of straight section of grassland highway 信息量水平 設(shè)置內(nèi)容 信息量/(bits·km-1) Z0 基本道路標(biāo)線 0 Z1 每1 km設(shè)置警告、限速、指路單點(diǎn)標(biāo)志 0~10 Z2 每1 km設(shè)置警告、限速、指路組合標(biāo)志 10~20 Z3 每1 km設(shè)置警告、限速、指路雙倍組合 20~30 Z4 每1 km設(shè)置警告、限速、指路3倍組合 30~40 Z5 每1 km設(shè)置警告、限速、3條指路標(biāo)志3倍組合 >402 試驗(yàn)結(jié)果及分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于交通標(biāo)志信息量的駕駛負(fù)荷加載有效性研究[J]. 呂能超,曹越,秦羚,吳超仲. 中國公路學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]考慮間接到達(dá)高速公路信息指引需求的出口預(yù)告標(biāo)志設(shè)計(jì)[J]. 趙妮娜,趙曉華,林展州,宋玉才. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]駕駛經(jīng)驗(yàn)對先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的作用研究[J]. 呂能超,段至誠,吳超仲. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2017(06)
[4]交叉口指路標(biāo)志信息有效性量化模型研究[J]. 邵海鵬,慕偉,葉益翔. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2017(04)
[5]草原公路曲線段指示標(biāo)志對駕駛員腦電信號的影響研究[J]. 張程程,朱守林. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(19)
[6]路網(wǎng)交通標(biāo)志信息系統(tǒng)量化評價(jià)研究[J]. ?蔀,林庚釵,林毅. 福建交通科技. 2016(04)
[7]不同駕齡駕駛?cè)私煌ㄊ鹿侍卣鞣治鯷J]. 鄧毅萍,常宇,高巖. 交通信息與安全. 2014(05)
[8]基于心理認(rèn)知的天津地鐵標(biāo)志系統(tǒng)量化評價(jià)[J]. 咸桂彩,孟亞東,徐曉明. 城市軌道交通研究. 2013(09)
[9]汽車駕駛?cè)笋{駛經(jīng)驗(yàn)對注視行為特性的影響[J]. 郭應(yīng)時(shí),馬勇,付銳,孟妮,袁偉. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[10]基于信息度量的指路標(biāo)志認(rèn)知能力與極限信息量研究[J]. 王大恒. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2010(04)
博士論文
[1]草原公路交通工程設(shè)施信息量對駕駛員視覺特性的影響研究[D]. 李航天.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]公路交通設(shè)施駕駛?cè)蒎e能力分析方法研究[D]. 胡立偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]駕駛?cè)司X性時(shí)變規(guī)律與信息激勵效應(yīng)研究[D]. 路巧珍.長安大學(xué) 2017
[2]腦電信號的數(shù)據(jù)采集與分析研究[D]. 楊仁桓.廣西師范大學(xué) 2007
本文編號:3503948
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