驾驶员心率变化率与公路横向力系数的相关性.pdf

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1、第31卷第2期交通科学与工程Vo1．31No．22015年6月J0URNALOFTRANSPORTSCIENCEANDENGINEERINGJun．2015文章编号：1674—599X(2015)O2一OO87一O4驾驶员心率变化率与公路横向力系数的相关性汤沣泽，潘晓东，陈丰(同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804)摘要：通过山区双车道公路实地行车试验，选取不同曲线半径的弯道路段作为试验路段，对驾驶员在不同曲线半径处行驶过程中的心率和加速度进行了测量。试验结果表明：驾驶员在不同曲线半径下的心率变化率随车速的增加而增加，驾驶员

2、的心率变化率随横向力系数的增加呈线性增加趋势，得出心率变化率与横向力系数的关系。关键词：心率变化率；横向力系数；行车速度；山区公路；曲线段中图分类号：U491．25文献标识码：ARelationshipbetweenthechangeofdriver’SheartrateandlateralforcecoefficientofmountainhighwayTANGFeng—ze，PANXiao—dong，CHENFeng(KeyLaboratoryofRoadandTrafficEngineeringoftheMinistryofEducat

3、ion，TongjiUniversity，Shanghai201804，China)Abstract：Bydrivingonthetwo—lanemountainhighwayincludingdifferent—radiuscurvesections，thedriver’Sheartrateandtheaccelerationofthecarweremeasured．Byregres—sionanalysisofexperimentaldata，theconclusionisdrawnthatthedriver’Sheartrateondi

4、fferentradiuscurvesectionsincreaseswhilethevelocityincreases．Therelationshipbe—tweendriver’Sheartrate(GR)andlateralforcecoefficient(u)，whichindicatesthatthechangeofthedriver’Sheartratehaslinearincreasetrendwhilelateralforcecoefficientincreases．Keywords：thechangeofdriver’She

5、artrate；lateralforcecoefficient；drivingvelocity；mountainhighway；curvesections在道路交通学中，由人、车、路及交通环境组意力的放松会导致心率减慢；在道路线形变化复成了一个复杂的动态的人机系统口]。研究驾驶员杂或遇到紧急情况需要采取行动时，驾驶员的心在不同道路线形上心理、生理反应有助于评价道率会加快。心率长时间过慢或者加快都会引起驾路的安全性。驾驶员在行车时，沿线会有许多半驶员提前产生疲劳[6]，而导致交通事故。径和超高各不相同的弯道，驾驶员在经过这些不正常成年人在安静状

6、态下的心率有明显的个同弯道时的心理紧张程度也不相同。研究L2表体差异。经常进行体力劳动和体育锻炼的人，平明，引起驾驶员心率变化的一个最重要的因素就时心率较慢[7]。同一个人，心率在不同时段不同是交通环境以及道路线形的复杂变化。在路况单运动状态下也有不同，白天心率加快，夜间心率减调、道路线形特征单一的道路上行驶时，驾驶员注慢；在安静或睡眠时心率减慢，运动或情绪激动时收稿日期：2015—02—05基金项目：国家自然科学基金项目(51278361)；湖南交通厅科技项目(201150)；浙江交通厅科技项目(201107)作者简介：汤沣泽(1991一)

7、，男，同济大学硕士生。88交通科学与工程第31卷心率加快；在某些药物或神经体液因素的影响下，会使得心跳速度加快或减慢。通过研究各项生理反应指标的特点及其测试方法发现，心率能反映车速和道路线形对驾驶员行车紧张程度的影响[4]。因此，作者拟用心率这个生理反应指标来研究驾驶员行车时心理紧张与车速和道路线形之间的关系。但是不同素质驾驶员在安静状态下的心率是不同的，因此心率不能图1试验路段定量地反映驾驶员的紧张程度。由于每个人的心Fig．1Thetestingroad率变化是一致的，因此作者拟采用心率增长率来衡量人的紧张程度。横向力是指汽车在弯道上行驶

8、，由于离心力的作用，使车辆沿路面水平方向产生一个横向分力。该横向分力与垂直地面的竖向力之比称为横向力系数。横向力系数是设计平曲线半径和超高的最基本的参数r8]，其极