安全道路條件計算理論與方法

《安全道路條件計算理論與方法》是依託北京工業大學，由胡江碧擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：安全道路條件計算理論與方法
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：胡江碧
• 依託單位：北京工業大學

項目摘要

安全道路條件計算具有重要的科學研究和套用價值。但目前道路條件的計算研究尚處於汽車動力性能、道路幾何條件與運行速度關係計算階段，對駕駛員的人因工程影響分析尚處定性階段，對駕駛行為特性理論研究基礎尚不夠完善，更有很多交通安全實踐問題急需解決。本項目將在駕駛工作負荷相關理論研究基礎上研究道路條件與駕駛工作負荷計算理論及安全道路條件計算方法，尤其是要研究人、車、路協同中駕駛員對期望道路條件信息的認知過程和安全行為分析的舒適性駕駛工作負荷計算理論，駕駛員在動態道路條件中駕駛工作負荷的同步感知、融合理論與方法，以及真實、準確的多通道安全道路條件信息同步集成計算方法、特徵分析與計算，力爭在這些問題上取得突破。重點研究駕駛期望3D視覺行為（運行速度）、工作負荷能力閾限（安全駕駛行為舒適性）、道路條件（包括路線平面、縱斷面、橫斷面和路面平整性等）的互動關係。最終實現安全駕駛行為舒適性道路條件計算多因素表達。

結題摘要

以道路線形為主的道路條件對交通安全具有重要的影響，安全舒適的道路條件是為駕駛員提供安全舒適的行車環境的根本。本課題基於駕駛工作負荷，研究了道路條件與駕駛工作負荷計算理論及安全道路條件計算方法，獲取了運行速度、工作負荷能力閾限、道路線形條件和路面平整性等的互動關係，實現了安全駕駛行為舒適性道路條件計算多因素表達。 採用現代認知心理學理論，分析駕駛認知過程原理和層次結構的基礎上，研究駕駛工作負荷生成機理，提出了駕駛工作負荷理論以及駕駛工作負荷與交通安全的關係，為道路安全計算條件提供理論基礎。 採用理論分析和室內外試驗方法，研究了駕駛員腦電、心電、皮電、血壓等生心理評價指標和監測設備在道路線形評價中套用的可行性；對比分析各種動態生心理指標測量的優缺點及套用範圍，發現駕駛員心電可在實際行車條件下精確測量駕駛員的生心理狀況，確定HRV指標作為駕駛工作負荷的評價指標。 基於駕駛員行車時對道路交通信息的動態認知過程與認知特點，分析現有駕駛工作負荷的評價方法；基於駕駛工作負荷指標篩選，通過實車試驗的方法，提出駕駛員駕駛工作中安全與舒適性的駕駛工作負荷理論與駕駛工作負荷度評價指標和模型。 駕駛員認知和操縱過程產生的駕駛工作負荷不僅與道路線形條件有關，運行速度也是主要影響因素之一。通過實車試驗的方法，將駕駛工作負荷與運行速度進行融合，分別獲取了高速公路和二級公路駕駛工作負荷度及分級閾值；分析駕駛員駕駛小客車、大貨車在高速公路、二級公路的道路線形條件中駕駛工作負荷度的變化規律；得出基於駕駛工作負荷度的平、縱線形條件及彎坡組合路段等四個基本路段劃分標準級安全舒適指標的建議值。 從駕駛員駕駛安全舒適性的角度出發，研究車輛在高速公路互通立交區的車輛運行速度、駕駛員駕駛工作負荷水平變化規律；研究得出環圈匝道半徑、運行速度與駕駛工作負荷水平的關係，建立環圈匝道半徑、運行速度與駕駛工作負荷水平的關係模型；以此提出環圈匝道半徑建議值，結合加減速車道運行速度規律，提出了合理的加減速車道長度。 基於駕駛工作負荷度的評價方法對高速公路水泥混凝土路面平整度與駕駛工作負荷度之間的相關關係展開試驗研究。分析駕駛員駕駛工作負荷、車輛運行速度和IRI的相關關係及駕駛員駕駛工作負荷度的變化規律，建立駕駛工作負荷度與IRI的關係模型；分別提出小客車和大貨車駕駛員在不同風險等級路段的IRI閾限建議值。