草原公路直线长度对驾驶员脑电特性的影响研究

摘要

受到特殊地理条件的影响，草原公路的平纵线形具有特殊性，普遍存在长直线多、平曲线少，平曲线半径大，变坡点多、坡度平缓等特点。这种特殊的线形结构导致了驾驶员在草原公路上行车极易发生交通事故。目前国内外针对公路线形设计的研究主要集中在高速公路、山区公路和沙漠公路上，对于草原公路线形设计合理性的研究尚处于起步阶段，而线形结构直接影响到驾驶员的心理与生理状态，进而影响到驾驶行为和行车安全。在公路线形设计中，直线段过长会导致驾驶员驾驶行为单一，精神状态受到抑制，极易产生疲劳感。脑电波作为评定中枢神经系统变化的指标之一，可以非常灵敏得反映驾驶员在行车过程中的精神状态，还可以评价其困倦或者紧张程度。因此，探讨实际行车时直线段长度与驾驶员脑电信号之间的内在联系，对于评价草原公路线形设计的合理性，优化当前公路线形设计理论，减少交通事故发生率等都具有较强的现实意义。
　　本研究通过草原公路实驾实验，对驾驶员在不同长度直线段行车时的脑电信号进行检测，选择适合评价草原公路线形结构的脑电敏感指标，并具体探讨草原公路直线长度与脑电主要频带α波、β波、θ波以及脑电指标α/β、(θ+α)/β之间的内在联系。为今后利用脑电指标探讨草原公路线形结构设计的合理性提供了理论依据，本文得出的主要结论有：（1）在草原公路不同长度的直线路段行车时，新驾驶员相对老驾驶员出现疲劳时间滞后的现象；老驾驶员受长直线单调影响的程度小于新驾驶员；精神疲劳积累的作用对新驾驶员的影响会大于老驾驶员。（2）在草原公路行车6km之后，β波的活动开始减弱，α波对驾驶员的影响会明显大于β波，此阶段驾驶员开始出现疲劳感。在8-10km区间内，驾驶员的精神疲劳作用最为明显。尽管在行车过程中出现精神疲劳调整恢复现象，但θ波持续增加，驾驶员受到精神疲劳的积累。在10-12km区间驾驶员会对自身的精神疲劳状况再一次进行调整，但调整能力下降。在12km之后，θ波和α波的活动显著增大，驾驶员的疲劳感又迅速增加。随着困倦和疲劳感逐渐加重，驾驶员的大脑觉醒水平、警觉性、判断能力和操作的准确操作效能都会逐渐下降，在行车管理中应特别提醒驾驶员引起注意。（3）在草原公路线形设计中，长直线长度不宜超过10km。

目录

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

2 实验设计与数据处理

2.1 实验介绍

2.2 实验数据的处理

2.3 本章小结

3 脑电信号的介绍和研究指标的选择

3.1 脑电信号的特点

3.2 草原公路线形研究脑电指标的选择

3.3 本章小结

4 草原公路不同长度直线路段对脑电特性的影响

4.1 直线路段的选择

4.2 直线长度对驾驶员α脑电波的影响

4.3 直线长度对驾驶员β脑电波的影响

4.4 直线长度对驾驶员θ脑电波的影响

4.5 直线长度对驾驶员脑电指标α/β的影响

4.6 直线长度对驾驶员脑电指标(θ+α)/β的影响

4.7 符合驾驶员精神需求的草原公路适宜直线长度

4.8 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 创新点

5.3 展望

致谢

参考文献

作 者 简 介