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《北京理工大学》 2016年
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基于驾驶人工作负荷的道路交叉口安全评价

侯丽婷  
【摘要】:交叉口是道路交通网的重要节点,汇集了多个方向的人流和车流,极易发生交通事故。为了提高其安全性能,减少事故发生率,需要对交叉口的交通安全状况做出合理的评价。然而目前,绝大多数的交叉口安全评价是针对硬件设施及管理手段,而忽视了这些因素最终影响的是驾驶人的工作负荷。数据表明有超过90%的交通事故与人的因素有关,因此,从驾驶人的角度对交叉口的安全进行评价有着重要的意义。本文从人、车、路及环境四方面对影响城市道路交叉口安全的影响因素进行分析,为建立交叉口安全评价指标体系奠定基础。在确定驾驶人工作负荷测量方法的基础上,搭建了交叉口虚拟视景平台,设计了平面交叉口虚拟视景试验。通过虚拟视景试验,采集驾驶过程中的驾驶参数及驾驶人生、心理参数。基于这些数据,针对交叉口的驾驶人的驾驶行为及工作负荷的特性进行分析,得出驾驶人工作负荷与交叉口交通安全的关系。基于以上分析,利用“驾驶人工作负荷”、“交通冲突”、“信号灯”、“交叉口几何设计”、“交叉口设施”5项指标建立了交叉口安全评价指标体系,采用层级分析法和专家打分法确定了各项指标的权重,基于灰色关联度分析法建立了基于驾驶人工作负荷的道路交叉口安全评价模型。将该模型应用于北京市典型的交叉口,评价结果与实际交通状况相符,验证了模型的有效性,为道路交叉口安全性评价及运营安全管理决策提供了理论依据。
【关键词】:驾驶人 工作负荷 交叉口 交通安全评价
【学位授予单位】:北京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U492.8
【目录】:
  • 摘要6-7
  • ABSTRACT7-12
  • 第1章 绪论12-21
  • 1.1 研究背景及意义12-13
  • 1.2 交叉口安全评价国内外研究综述13-15
  • 1.2.1 基于交通事故统计的直接评价方法13-14
  • 1.2.2 基于交通冲突技术的间接评价方法14-15
  • 1.3 驾驶人工作负荷国内外研究综述15-17
  • 1.3.1 国外研究现状15-16
  • 1.3.2 国内研究现状16-17
  • 1.4 论文研究内容17-21
  • 1.4.1 主要研究内容17-19
  • 1.4.2 论文结构19-21
  • 第2章 城市道路交叉口安全影响因素分析21-29
  • 2.1 城市道路交叉口交通特性分析21-22
  • 2.2 城市道路交叉口的分类22-23
  • 2.2.1 按交叉口相交道路几何形状划分22-23
  • 2.2.2 按交叉口交通管理控制方式划分23
  • 2.3 交叉口交通安全的影响因素分析23-28
  • 2.3.1 人的因素23-24
  • 2.3.2 车的因素24-25
  • 2.3.3 路的因素25-27
  • 2.3.4 环境的因素27-28
  • 2.4 本章小结28-29
  • 第3章 交叉口驾驶人工作负荷试验29-40
  • 3.1 驾驶人工作负荷29-33
  • 3.1.1 驾驶人工作负荷的概念29-30
  • 3.1.2 驾驶人工作负荷的测量方法30-33
  • 3.2 交叉口环境虚拟仿真驾驶试验平台搭建33-35
  • 3.2.1 试验平台硬件系统35
  • 3.2.2 试验平台软件系统35
  • 3.3 交叉口驾驶人工作负荷试验设计35-37
  • 3.4 交叉口驾驶人工作负荷试验数据37-38
  • 3.5 本章小结38-40
  • 第4章 交叉口驾驶行为及工作负荷分析40-50
  • 4.1 交叉口驾驶行为分析40-45
  • 4.1.1 车辆位置分析40-41
  • 4.1.2 车辆状态分析41-43
  • 4.1.3 驾驶行为分析43-45
  • 4.2 交叉口驾驶人工作负荷分析45-48
  • 4.2.1 不同转向方式的驾驶人工作负荷差异46-47
  • 4.2.2 不同速度的驾驶人工作负荷差异47-48
  • 4.3 驾驶人工作负荷与交叉口安全48-49
  • 4.4 本章小结49-50
  • 第5章 基于驾驶人工作负荷的道路交叉口安全评价50-68
  • 5.1 交叉口安全评价体系建立50-51
  • 5.1.1 构建评价指标体系的基本原则50
  • 5.1.2 交叉口安全评价指标体系50-51
  • 5.2 交叉口评价指标的采集与计算51-56
  • 5.2.1 驾驶人工作负荷准则层指标采集与计算51-52
  • 5.2.2 交通冲突准则层指标采集与计算52-54
  • 5.2.3 信号灯准则层指标采集与计算54-55
  • 5.2.4 交叉口几何设计准则层指标采集与计算55
  • 5.2.5 交叉口安全设施准则层指标采集与计算55-56
  • 5.3 交叉口评价指标权重的确定56-63
  • 5.3.1 层次分析法56-59
  • 5.3.2 评价指标权重确定59-63
  • 5.4 交叉口评价方法的确定63-65
  • 5.4.1 灰色关联度分析法63-64
  • 5.4.2 交叉口安全评价模型64-65
  • 5.5 实例应用65-67
  • 5.5.1 数据收集65-66
  • 5.5.2 安全评价66-67
  • 5.6 本章小结67-68
  • 结论与展望68-70
  • 结论68-69
  • 展望69-70
  • 参考文献70-74
  • 附录A 驾驶人脑力负荷NASA-TLX量表74-76
  • 攻读学位期间发表的论文与研究成果清单76-77
  • 致谢77

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