倒计时信号灯对驾驶员心理及行为影响机理研究

摘要

道路交叉口被称为是交通流转换的“咽喉要地”，同时也是交通事故经常发生的地点。现在道路交叉口大多数是信号灯交叉口，信号灯交叉口又被分为倒计时信号灯交叉口与非倒计时信号灯交叉口，其中倒计时信号交叉口通过倒计时信号灯来实现控制。倒计时信号灯能够使驾驶员了解信号剩余的时间，提前挂档，或者有准备的通过交叉口或者停止，因此在一定程度上提高了交叉口的通行效率。但是倒计时信号灯的出现有利也有弊，特别当红色倒计时快结束或者绿灯倒计时快结束时部分驾驶员会出现过激的驾驶行为，故本文研究倒计时信号灯交叉口的驾驶员生理心理和行为，以发现其中的机理。
　　首先对倒计时信号灯交叉口和非倒计时信号灯交叉口的几种危险行为进行了问卷调查，发现了倒计时信号灯与非倒计时信号灯对驾驶员的心理与行为起到不同的作用，同时又对倒计时信号灯驾驶员的行为进行了现场观察，从而对驾驶员的心理与行为特征有了基本认识。
　　通过实际道路试验来采集数据，对驾驶员的三种危险行为进行了生理指标的采集，运用心率、皮电等指标进行分析，对驾驶行为前、行为中和行为后的行为进行了对比，同时对生理心理数据进行了时域和频域的分析。对交叉口进行了实际录像，采集并处理了录像数据，发现驾驶员的行为与经济基础有较大关系，并建立了基于经济基础的倒计时信号灯交叉口处驾驶员行为模型，分别对倒计时信号灯所显示的多个时间段的驾驶行为进行了建模和分析。
　　最后运用VISSIM软件对倒计时信号灯交叉口效率与安全进行了仿真，倒计时信号灯对驾驶员心理与行为有较大作用，反过来驾驶员的行为同样也对交叉口的运行有影响，通过改变驾驶员类型的比例等试验得出了相关的结论，同时也对该交叉口的配时方案进行了优化。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 主要研究内容

1．3．1 心理、行为的问卷调查分析

1．3．2 驾驶员生理机理

1．3．3 驾驶员行为机理

1．3．4 驾驶员行为建模

1．3．5 倒计时信号灯交叉口效率与安全仿真

1．4 研究意义

1．5 技术路线

第2章 倒计时交叉口驾驶员心理和行为调查

2．1 问卷调查基础信息

2．2 调查问卷4种行为结果分析

2．2．1 针对“抢绿灯”行为的问卷调查

2．2．2 针对“赶绿灯”行为的问卷调查

2．2．3 针对“冲刺绿灯”行为的问卷调查

2．2．4 针对“见缝插针”行为的问卷调查

2．3 现场观测方法

2．3．1 针对“赶绿灯”行为的现场调查

2．3．2 针对“抢绿灯”行为的现场调查

2．3．3 针对“冲刺绿灯”行为的现场调查

2．4 本章小结

第3章 倒计时信号灯对驾驶员心理影响分析

3．1 基本理论

3．1．1 心率

3．1．2 心率变异性(HRV)

3．1．3 HRV时域分析

3．1．4 HRV频域分析

3．1．5 呼吸

3．1．6 肌电

3．1．7 皮电

3．2 试验步骤

3．2．1 需要的设备

3．2．2 人员安排备

3．2．3 试验路线和试验时间

3．3 基础信号BSA分析

3．3．1 针对“赶绿灯”行为的BSA生理分析

3．3．2 针对“抢绿灯”行为的BSA生理分析

3．3．3 针对“冲刺绿灯”行为的BSA生理分析

3．4 心率异性HRV分析

3．4．1 针对“赶绿灯”行为的HRV生理分析

3．4．2 针对“抢绿灯”行为的HRV生理分析

3．4．3 针对“冲刺绿灯”行为的HRV生理分析

3．5 本章小结

第4章 倒计时信号灯对驾驶员行为影响机理分析

4．1 模型结构

4．2 交叉口驾驶行为

4．3 驾驶行为数据采集

4．3．1 数据采集方法

4．3．2 实际数据采集

4．3．3 驾驶行为判别

4．4 模型建立

4．5 本章小结

第5章 倒计时信号灯交叉口效率与安全仿真

5．1 针对驾驶行为对交叉口的影响仿真

5．2 数据采集方法和试验场地选择

5．2．1 数据采集方法

5．2．2 场地选择和数据采集

5．3 VISSIM仿真

5．3．1 是否遵循车辆让行规则的仿真

5．3．2 改变不同类型的驾驶员比例进行仿真

5．3．3 优化信号灯配时方案的仿真试验

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间获得的科研成果与科研工作

致谢