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《长安大学》 2008年
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城市道路环境中汽车驾驶员动态视觉特性试验研究

袁伟  
【摘要】: 中国每年发生的50余万起道路交通事故中,约有40%发生在城市道路上,可见,在大力加快城市化建设进程的今天,改善交通安全状况是亟需解决的问题之一。道路交通系统中,驾驶员是引发交通事故的首要因素,而驾驶员最重要的交通信息获取途径是视觉。因此,有必要对城市道路交通环境中驾驶员动态视觉搜索模式展开研究。 在驾驶员动态视觉生理学和心理学理论的基础上,结合国内外相关领域的研究方法和研究结论,对驾驶员视觉行为的基本形式和表征参数进行了系统的论述和分析,确定以注视持续时间、视角、视觉搜索广度、扫视幅度和扫视速度几个指标作为动态视觉搜索模式的基本表征参数。 通过试验场的模拟试验,对通道宽度、运行速度和交通标志字高三个典型城市交通环境特征展开研究,分析了各特征条件下驾驶员动态视觉的变化规律。 进行了较大样本的真实城市道路环境中驾驶员动态视觉搜索模式的试验,选取综合路线1条,典型路段27个(包括平面交叉、普通道路、快速干道、立体交叉)作为试验道路;选取驾驶里程0.2~5万千米和5~60万千米两个群体的20名驾驶员作为受试驾驶员,采用加拿大SR-Research公司的EyelinkⅡ眼动仪作为测试仪器。通过对不同表征参数试验数据的统计,从以下三个方面对驾驶员在城市道路交通环境中的眼动特征及其规律进行了分析: (1)分析了驾驶员在城市道路环境中各眼动参数的分布特征,对注视持续时间、扫视幅度和扫视速度三个参数的分布函数进行拟合并进行拟合优度检验,认为它们分别近似服从对数正态分布、指数分布和对数正态分布; (2)对熟练驾驶员和非熟练驾驶员两个群体的眼动数据分别进行统计,比较了各参数的分布差异和均值差异,并用非参数检验方法对其差异的显著性进行检验,认为熟练程度对注视持续时间、垂直方向搜索广度、扫视幅度和扫视速度四个参数有显著影响; (3)分析了驾驶员在不同道路条件下的眼动数据,比较了各参数的分布差异和均值差异,对各眼动参数差异的显著性进行了道路条件单因素方差分析和道路条件与熟练程度双因素方差分析。 提出了运用动态聚类理论确定驾驶员视觉注视区域的方法,通过对注视点在视野平面的解析坐标进行聚类,划分不同的注视区域,并把注视区域与试验录像相对应,确定各区域的主要注视目标。这种方法与传统的注视区域划分方法相比,具有精确度高,统计工作量小的优点。在此基础上,运用马尔可夫链理论,求解出驾驶员视觉行为在各区域间的一步转移概率矩阵和平稳分布。 提出了运用模糊理论对驾驶员视觉搜索模式进行分类和识别的方法。通过对不同路段驾驶员眼动参数均值进行数据标准化,建立模糊相似矩阵和模糊等价矩阵,并参考各驾驶员驾驶里程,确定了最佳的分类阈值,把驾驶员视觉搜索模式分为优、良、中、差四类,依据分类标准,运用择近原则确定了视觉搜索模式的判别方法。 本研究得到了国家自然科学基金项目(50678027)的资助。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U491.254

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【引证文献】
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3 高振海;朱永强;田雷;;汽车自适应巡航系统的模糊自校正控制算法[A];中国汽车工程学会汽车电子技术分会第七届(2006)年会暨学术研讨会论文集[C];2006年
4 辛雁;徐丹娜;;当前影响济宁市区交通安全的因素及对策刍议[A];安全生产与可持续发展论文选编[C];2004年
5 李晓东;;高速公路交通噪声的降噪措施[A];中国声学学会2003年青年学术会议[CYCA'03]论文集[C];2003年
6 ;基础技术篇[A];中国汽车工程学会汽车电子技术分会第七届(2006)年会暨学术研讨会论文集[C];2006年
7 任晓明;薛青;于希涛;;基于Agent的驾驶行为建模研究[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
8 朱燕惠;;出租汽车经营模式的思考[A];江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C];2009年
9 薛青;任晓明;郑长伟;周文斌;;基于包容体的驾驶行为建模研究[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 周炜;司机上岗营运必须插卡[N];西安日报;2008年
2 何宁;企业腾飞的助推器[N];甘肃法制报;2006年
3 本报通讯员 刘气豪;安全风险重在防范[N];中国民航报;2005年
4 汪昌喜 汪润泽;宣城支队 坚持“三抓”确保车辆安全无事故[N];人民武警;2008年
5 潘晓东;交通环境中的人文环境[N];中华读书报;2006年
6 吴令剑;秭归:山区交警有了“数字武器”[N];人民公安报;2006年
7 本报记者  尚晓阳;投保机动车强制险 别只盯着费率[N];中国证券报;2006年
8 本报记者 张舜;车流量大违章多致梅林关拥堵[N];深圳特区报;2007年
9 ;美国21世纪的公路研究[N];科技日报;2003年
10 施建石春梅;“住站代表”走进桑家坡加油站[N];中国石油报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐智慧;新老驾驶员危险感知差异性研究[D];西南交通大学;2012年
2 李静;面向Multi-Agent的实时信息下驾驶员行为仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 曹鹏;高速公路限速标志设置的有效性研究[D];吉林大学;2007年
4 张立存;汽车驾驶员控制行为统一决策模型的研究[D];吉林大学;2007年
5 马麟;考虑驾驶员行为的风—汽车—桥梁系统空间耦合振动研究[D];长安大学;2008年
6 刘雁飞;驾驶行为建模研究[D];浙江大学;2007年
7 郭孜政;驾驶行为险态辨识理论与方法[D];西南交通大学;2009年
8 段立飞;驾驶员精神负荷评价及在辅助驾驶系统中的应用[D];吉林大学;2013年
9 陈秀锋;基于分子动力学的车辆运行安全特性研究[D];吉林大学;2013年
10 高鹏;基于路网知识的驾驶员路径选择研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 弓馨;基于模糊逻辑的驾驶员制动意图辨识方法研究[D];吉林大学;2014年
2 王凯;驾驶员可靠性调查与定量测评研究[D];中国地质大学(北京);2014年
3 王杰;考虑驾驶员行为的入口匝道系统模型研究[D];兰州理工大学;2014年
4 李晓梦;基于驾驶模拟实验的驾驶员紧急避撞行为研究[D];北京交通大学;2013年
5 王俊;考虑驾驶特性的微观交通仿真[D];清华大学;2011年
6 马玉婷;基于驾驶员行为的入匝道元胞自动机模型研究[D];兰州理工大学;2012年
7 张男;交通信息条件下驾驶员路径选择行为博弈模型研究[D];吉林大学;2011年
8 周光涛;基于认知行为的高速公路减速标线研究[D];西南交通大学;2014年
9 马天宇;信号交叉口倒计时显示屏对驾驶员行为影响分析[D];吉林大学;2008年
10 王雷;基于多源信息融合的驾驶员跟车行为研究[D];山东理工大学;2007年
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