高速公路重型货车与轿车驾驶疲劳评价分析

摘要

随着我国汽车保有量的不断增加和交通运输行业的不断发展，道路交通事故日益成为一个严重的社会问题。驾驶疲劳是造成交通事故，特别是高速公路事故和夜间追尾事故最主要的原因之一。故研究驾驶疲劳，指导驾驶员安全驾驶，合理安排驾驶时间刻不容缓。然而目前对于汽车驾驶疲劳的研究以进行室内驾驶模拟试验为主，缺少实时道路跟车试验，特别是缺少针对高速公路重型长途货运汽车驾驶的研究。为了研究高速公路汽车驾驶疲劳，本文选取重型长途货运汽车和小轿车作为大型车和小型车的代表，进行实时道路跟车试验，分析重型长途货运汽车和小轿车高速公路驾驶疲劳情况。
　　本文运用人机工程学理论，通过测试重型长途货运汽车和小轿车驾驶员在高速公路驾驶时的心率、反应时间和主观疲劳，对驾驶员紧张度、疲劳综合评价值和驾驶时间安全阈值展开研究，获得以下结论:
　　(1)驾驶总质量和总尺寸较大的货车车型，驾驶员心率增加量和心率增加率较大，心率变异系数较小，紧张度较高。驾驶车型为解放牌仓栅式半挂车的驾驶员心率增加率为32.9％，超过30.0％，故驾驶时须小心谨慎，驾驶时间不宜过长。驾驶仓栅式载货车属于轻级劳动强度，驾驶半挂车属于中级劳动强度。随着货车总质量和车身长度的增大，呈现轻级劳动强度频度减小，中级及较重级劳动强度频度增大，疲劳综合评价值增高的趋势。
　　(2)通过对各驾驶员不同时刻的心率标准差进行分析，确定重型长途货运汽车驾驶员安全驾驶的时间阈值为3.0h，建议驾驶员连续驾驶的时间不宜超过3.0h。
　　(3)在高速公路驾驶小轿车，驾驶速度越高，驾驶员心率增加量和心率增加率越大，心率变异系数越小，紧张度越高。建立一元非线性回归模型，得到驾驶员心率增加率与速度之间的二次回归曲线和二次回归方程，用于优度检验的决定系数为0.9693。驾驶员以不同速度驾驶时均为轻级劳动，随着驾驶速度的增加，呈现轻级劳动强度频度降低，中级劳动强度频度增加的趋势，疲劳综合评价值呈现增加的趋势。
　　(4)通过分析在不同驾驶速度条件下，驾驶员在不同时刻的反应时间得分、主观问卷调查得分和心率标准差，确定驾驶员驾驶速度为80km/h和95km/h时的驾驶时间安全阈值为3.5h，驾驶速度为110km/h时的驾驶时间安全阈值为3.0h。
　　本文所得的结论可为高速公路大型车和小型车驾驶员合理安排驾驶时间，预防驾驶疲劳提供参考依据。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究的目的与意义

1．1．1 研究的背景

1．1．2 研究的目的

1．1．3 研究的意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．2．3 国内外研究现状总结分析

1．3 主要研究内容

1．4 技术路线

2 驾驶疲劳机理与评价指标

2．1 驾驶疲劳机理

2．1．1 驾驶疲劳的概念

2．1．2 驾驶疲劳产生原因

2．1．3 驾驶疲劳形成过程

2．1．4 驾驶疲劳的心理学机理

2．1．5 驾驶疲劳的生理学机理

2．2 驾驶疲劳评价指标

2．2．1 驾驶疲劳的检测方法

2．2．2 生理指标的选取

2．2．3 心理指标的选取

2．2．4 主观疲劳调查问卷的选取

2．3 小结

3 试验测试与结果

3．1 试验测试

3．1．1 测试仪器

3．1．2 测试内容

3．1．3 测试注意事项

3．2 驾驶疲劳心率评价法

3．2．1 驾驶紧张的生理表征

3．2．2 驾驶紧张度的心率评价法

3．2．3 驾驶员疲劳的心率评价法

3．3 心率测试结果

3．4 小结

4 重型长途货运汽车驾驶员疲劳测试分析

4．1 重型长途货运汽车驾驶员紧张度

4．1．1 不同车型对驾驶员紧张度的影响

4．1．2 不同驾驶行为对驾驶员紧张度的影响

4．2 重型长途货运汽车驾驶员疲劳综合评价值

4．2．1 劳动强度分析

4．2．2 驾驶疲劳综合评价值分析

4．2．3 理论最长驾驶时间分析

4．2．4 时间安全阈值分析

4．3 小结

5 小轿车驾驶员疲劳测试分析

5．1 小轿车驾驶员紧张度

5．1．1 不同速度条件下驾驶员紧张度分析

5．1．2 自由交通流状态下驾驶速度对驾驶员紧张度的影响

5．1．3 非自由交通流状态下超车行为分析

5．2 小轿车驾驶员疲劳综合评价值

5．2．1 劳动强度分析

5．2．2 理论最长驾驶时间分析

5．2．3 驾驶疲劳综合评价值分析

5．3 小轿车驾驶员驾驶时间安全阈值

5．3．1 驾驶时间与速度对心率标准差的影响

5．3．2 驾驶时间与速度对反应时间的影响

5．3．3 驾驶时间与速度对主观疲劳的影响

5．3．4 驾驶时间安全阈值分析

5．4 小结

6 高速公路驾驶疲劳的缓解方法与建议

6．1 高速公路驾驶疲劳的缓解方法

6．1．1 自由交通流状态下驾驶疲劳的缓解方法

6．1．2 非自由交通流状态下驾驶疲劳的缓解方法

6．2 缓解高速公路驾驶疲劳的建议

6．2．1 高速公路驾驶时间的建议

6．2．2 高速公路驾驶速度的建议

6．3 小结

7 结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文