快速路匝道环境对驾驶人生理特性与行为影响研究

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1、硕士学位论文快速路匝道环境对驾驶人生理特性与行为影响研究作者姓名朱殿臣学科专业交通运输规划与管理指导教师温惠英教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2018年6月Researchontheeffectsofexpresswayrampenvironmentalfactorsondriver’sphysiologicalcharacteristicsandbehaviorsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：DianchenZhuSupervisor：Prof.WenHuiyingSouthChina

2、UniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U491学校代号：10561学号：201421007580华南理工大学硕士学位论文快速路匝道环境对驾驶人生理特性与行为影响研究作者姓名：朱殿臣指导教师姓名、职称：温惠英教授申请学位级别：学术型硕士学科专业名称：交通运输规划与管理研究方向：交通安全论文提交日期：2018年4月15日论文答辩日期：2018年6月1日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：谭云龙委员：温惠英靳文舟胡郁葱游峰摘要建设高架快速路是中大型城市缓解道路资源紧缺问题的重要途径，由其以高架桥的

3、形式将快速交通与常速或慢速交通在空间上进行分离，减少了由于速度不均而导致的交通延误和安全问题。然而，尽管高架快速路可以在一定程度上缓解城市交通系统的压力，但高架快速路却成为城市道路系统中安全隐患较为严重的地段，尤其是在匝道区域，更是事故频发。针对这一问题，国内外的学者对于城市高架快速路匝道区域的行车风险展开了不少的研究，且取得了颇为丰硕的成果，然而这些研究主要是从事故发生的角度来研究匝道区域的安全系数，少有从驾驶人行为或从会显著影响驾驶人行为的精神负荷方面来研究该环境下驾驶人的行车风险。为此，本文旨在研究城市快速路匝道环境下驾驶人的精神负荷与行为特征，基于此目的设计

4、了详尽的实车实验方案并采集了所需的各项数据，进而分析出匝道环境因素对于其精神负荷与行为的影响机理，再结合驾驶人的个人属性因素，得出基于多源数据的匝道区域驾驶人的行车风险等级评测方法，并利用经典的机器学习算法构建了基于多源数据融合的驾驶人行车风险等级监测模型，并给出基于模型判定结果的安全预警设计。全文的主要研究内容包括以下方面：1、对不同纵坡线形、交通流密度、限速条件等环境因素下的驾驶人的生理特性（精神负荷）水平之间的关系进行梳理，从而丰富快速路匝道区域这一特殊环境下不同环境因素作用下驾驶人的生理特性变化相关研究的理论。2、研究了快速路匝道区域驾驶人的驾龄、行车公里数

5、等衡量驾驶人驾驶水平的因素对于其生理特性与行为选择的影响，为驾驶人个人驾驶水平在行车风险等级评定中的作用提供判定依据。3、探究了驾驶人驾驶水平、环境因素、生理特性指标与驾驶行为选择之间的关系，并将这四类指标的数据进行分类、特征提取再融合，进而得出以多源数据为基础匝道区域驾驶人行车风险等级的评测方法。4、最终建立基于多源数据的驾驶人行车风险等级监测模型，并设计基于监测结果的安全预警系统框架，该成果可以为快速路匝道区域的安全管理提供参考和依据，且在数据源条件满足的情况下，本文提出的匝道区域安全预警系统可以作为该区域安全预警的实际应用案例。关键词：高架快速路；匝道区域；精

6、神负荷；驾驶行为；多源数据融合；安全预警IAbstractBuildingelevatedexpresswayisanimportantwaytoalleviatetheinsufficienceofroadresourcesinlargeandmedium-sizedcities,whichseparatestheexpresstrafficfromthenormalorslowtrafficintheformofviaducts,thusreducingthetrafficdelaysandsafetyproblemscausedbyunevenspeed.Ho

7、wever,althoughtheelevatedexpresswaycanalleviatethecitytrafficpressureinthesystemtoacertainextent,itcausedalotmoreserioussecurityrisksofcityroadsystem,especiallyintheramparea,whichisregardedasbeingintheconfluenceamongtrafficflowswithdifferentspeedandcondition.Tosolvethisproblem,domest