随着交通运输需求的不断增加,立交成为经济发达地区道路交通系统中不可或缺的角色。高速路/快速路越来越多,路网越来越密,立交数量成倍增加,随之而来的是城市中互通立交密度过大、分布集中、间距不满足规范要求等现象频出。驾驶人的精神负荷主要受外部交通环境和内在认知状态的影响,在小间距互通立交区域,交通冲突现象严重,驾驶人精神负荷较大,易发生急换道、急加速等危险驾驶行为,尤其是立交出口和入口区域。人作为交通事故的主要责任方,其在驾驶过程中的精神状态是影响交通安全的重要因素。因此,研究驾驶人在高密度立交出入口的精神负荷对提高立交交通安全具有重要意义。首先,文中选用心率增长率作为精神负荷连续性评价指标,分析了立交主线出入口驾驶人精神负荷的连续变化特点。研究发现,从匝道进入主线时,小净距立交入口和普通立交入口驾驶人心率增长率变化模式存在显著差异,而从主线经过立交入口时,则无显著差异。其次,小净距立交出口驾驶人的心率增长率变化模式比普通立交出口更多样化;无论在立交入口还是出口,心率增长率累计频率特征分位值都显示:在小净距立交上行驶时驾驶人的心率增长率更大,入口的差异尤其明显。然后,选用了心率变异率时域指标RMSSD、SDNN,频域指标LFnorm、LF/HF四项指标作为驾驶人精神负荷统计性评价指标,分析了立交出入口驾驶人精神负荷的统计性特征。研究发现,从匝道进入主线时,驾驶人经过小净距立交入口时的心率变异率频域指标LFnorm和LF/HF比经过普通立交入口时显著增大;而从主线离开进入匝道时,驾驶人经过小净距立交出口时的心率变异率频域指标LFnorm和LF/HF比经过普通立交出口时显著降低;驾驶人经过小净距立交出入口和普通立交出入口时心率变异率时域指标不存在显著性差异。此外,综合四项评价指标的分析结果发现:驾驶人在经过立交入口时的精神负荷比立交出口更大。最后,针对立交出入口驾驶人精神负荷的差异,对驾驶人精神负荷统计性评价指标进行主成分分析降维,降维后得到两个主要成分F1、F2,分别代表驾驶人心率变异率时域指标和频域指标。选用这两个成分作为评价指标,探究车道位置、车流量、纵向加速度三个因素对驾驶人精神负荷的影响,并对车流量、纵向加速度两项指标与精神负荷指标F1、F2进行趋势回归与分析建模。