驾驶员脑电特性与山区双车道公路线形相关性研究

摘要

我国公路交通运输格局以双车道公路为主，尤其在地势崎岖的山地地区双车道公路所占的比重更大。山区双车道公路一直是交通事故发生的重灾区，特别是在一些坡陡、弯急、路窄、视线不良路段重大交通事故发生更频繁。
　　 交通事故是人、车、路和环境动态系统失调的结果。传统的公路线形设计理论是基于汽车行驶动力学建立的，没有考虑人的因素。新的道路设计理论以道路使用者交通需求和生理-心理反应特征作为道路线形设计的理论基础，用动的观点设计路线的各个元素，力求协调。本论文旨在探索驾驶员脑电与公路线形之间的关系。
　　 综合考虑脑电信号的特性和道路线形各个因素对交通运输安全的影响，设计圆曲线半径为500m、550m、600m、650m、700m和上坡坡度为3％，4％，5％，6％，7％不同线形下的10条模拟山区双车道。五位被试驾驶员以设计时速40km/h在这些模拟的山区双车道上行驶，将收集到的脑电信号（β频段绝对功率值）作为生理指标，对山区双车道公路线形（圆曲线半径、上坡坡度值）进行相关性研究。
　　 通过采集被试驾驶员脑电β频段绝对功率变化值，分析其与圆曲线半径、坡度两个线形要素之间关系，探索β频段绝对功率值变化值与圆曲线和坡度的线形关系。以期为今后的脑电信号与道路线形研究寻找研究指标。
　　 根据相关性和回归分析可知，驾驶员在从直线路段进入到圆曲线路段和上坡坡度时，驾驶员的β频段绝对功率值变化值与道路线形存在相关关系，具体表现为:β频段绝对功率值变化值与圆曲线半径呈负相关，与上坡坡度值呈正相关关系。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文研究背景

1．2 问题的提出

1．3 国内外相关研究状况

1．3．1 国外相关研究

1．3．2 国内相关研究

1．3．3 国内外相关研究现状分析

1．4 论文研究意义

1．5 研究内容及技术路线

1．5．1 研究内容

1．5．2 技术路线

第二章 脑电数据的采集方法

2．1 脑电频带的划分

2．2 脑电信号的采集

2．2．1 脑电信号采集的仪器

2．2．2 脑电信号的采集方法

2．3 脑电信号采集注意事项

第三章 山区双车道公路线形对交通安全的影响

3．1 山区双车道公路线形特点

3．2 山区双车道公路交通事故特点

3．3 山区双车道公路线形要素对交通安全的影响

3．3．1 直线对交通安全的影响

3．3．2 圆曲线对交通安全的影响

3．3．3 坡度、坡长对交通安全的影响

3．3．4 视距对交通安全的影响

3．3．4 路面宽度对交通安全的影响

第四章 试验方案设计与脑电采集

4．1 试验方案设计

4．1．1 试验环境设计

4．1．2 被试驾驶员的选择

4．1．3 试验道路设计

4．2 实验设备

4．2．1 驾驶仿真器

4．2．2 脑电数据的采集设备及软件

4．2．3 其他辅助设备

4．3 试验流程

4．3．1 试验的前期准备

4．3．2 试验工作人员分工

4．3．3 试验波形记录步骤

第五章 脑电数据的提取及其与道路线形要素的关系

5．1 实验数据的提取

5．2 试验指标的选取

5．2．1 电极指标的选取

5．2．2 脑电频段研究指标的选取

5．3 试验数据的分析

5．3．1 Fp1电极β频段脑电功率绝对值变化值与圆曲线半径的关系

5．3．2 Fp1电极频β段脑电功率绝对值变化值与上坡坡度大小的关系

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果