模拟驾驶条件下驾驶员生理特性实验研究

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1、工学硕士学位论文模拟驾驶条件下驾驶员生理特性实验研究EXPERIMENTALSTUDYONTHEDRIVER’SPHYSIOLOGICALCHARACTERISTICSUNDERSIMULATEDDRIVINGCONDITIONS高晗哈尔滨工业大学2008年10月国内图书分类号：U491国际图书分类号：580工学硕士学位论文模拟驾驶条件下驾驶员生理特性实验研究硕士研究生：高晗导师：裴玉龙教授申请学位：工学硕士学科、专业：交通运输规划与管理所在单位：交通科学与工程学院答辩日期：2008年10月授予学位单位：

2、哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:U491U.D.C:580DissertationfortheMaster'sDegreeinEngineeringEXPERIMENTALSTUDYONTHEDRIVER’SPHYSIOLOGICALCHARACTERISTICSUNDERSIMULATEDDRIVINGCONDITIONSCandidate:GaoHanSupervisor:Prof.PeiYulongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineering

3、TransportationPlanningandSpecialty:ManagementSchoolofTransportationScienceAffiliation:&EngineeringDateofDefence:October,2008Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着道路交通运输的飞速发展，传统的研究方法已很难满足人们在提升道路交通安全与行车舒适性方面的要求。而利用医学知识对

4、驾驶员生理指标进行研究，从生理学角度研究交通问题，仍有很大的提升空间。利用汽车驾驶仿真系统来模拟行驶条件，同时利用多通道生物生理仪测量驾驶员生理指标，在不同交通条件、驾驶员不同状况及驾驶员不同驾驶行为下，记录驾驶员的生理指标，研究驾驶员生理指标的变换趋势，得出行驶条件、身体状况及驾驶行为对驾驶员生理指标的影响规律。在交通条件方面，通过变换虚拟行驶条件，对比在不同行驶条件下驾驶员心理指标，研究了路面条件、道路线形、车速及交通控制对的驾驶员生理指标的影响趋势；在驾驶员不同状态方面，主要的研究内容为饮酒驾驶、疲

5、劳驾驶及酒后疲劳驾驶；在驾驶活动方面，分析了驾驶员在启动、制动和超车时生理指标的变化特征。在破损路面、冰雪路面、陡坡、连续弯道行驶时，驾驶员紧张程度上升，生理负担加重，说明这些环境的驾驶适宜性较差。在高速行驶时驾驶员生理指标要稍高于低速行驶时的生理指标，说明相同行驶条件下驾驶员紧张程度与车速正相关。在遇到红灯后停车并重新启动的过程中，会出现驾驶员生理指标的两个峰值，生理指标变化显著。驾驶员在不饮酒、少量饮酒、饮酒及醉酒驾驶的过程中，各项生理指标变化幅度逐渐增加，各项指标变化频率上升，生理负担急剧加重。驾驶

6、员在清醒、轻微疲劳、疲劳、极度疲劳的过程中，各项指标变化混乱度增加，输出功率增加，尤其是在极度疲劳时，参与实验的驾驶员有明显的短暂睡眠情况出现，十分不利于行车安全。在启动、制动及超车过程中，驾驶员生理指标变化与操作复杂程度直接相关，说明复杂的操作活动可以直接导致驾驶员生理负担的加重。在文章的最后，利用模糊聚类分析对驾驶员状态进行了判断。关键词虚拟驾驶；驾驶员生理特征；酒后驾驶；疲劳驾驶；模糊聚类分析-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththefastdevelopmentoftran

7、sportation,thetraditionalresearchmethodsaredifficulttomeetpeople’srequirementinroadsafetyimprovinganddrivingconditionpromotion.However,tostudythedrivers’physiologicalindicatorsusingmedicalknowledge,whichistosolvetrafficproblemsfromtheperspectiveofphysiolo

8、gy,thereisstillmuchroomforimprovement.Anadvancedvehicledrivingsimulationsystem,AutoSimAS1300isusedtosimulatethedrivingenvironment;meanwhile,amulti-channelphysiologicalapparatusisusedtorecorddriver’sphysiologicalindi