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[摘 要]农村公路事故多发路段的影响因素较多,通常是各种因素相互作用、交相影响,使得现有评价方法对事故多发路段的鉴别结果误差较大。所以,本论文的立足点是从人(驾驶员)的角度对鉴别事故多发路段鉴别方法的探讨,即利用驾驶员在不同道路线形上行驶时,以人的眼动特性来鉴别农村公路事故多发路段的新方法。
[关键词]农村公路;事故多发路段;瞳孔直径变化率
中图分类号:U491.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)08-0107-01
1 现有事故路段鉴别方法现状
现有的各种事故多发路段的鉴别的方法,都有各自的优点,都能从不同的角度鉴别事故多发路段。但在实际的应用时,数据采集难易程度不同,导致交通量、道路条件或事故的严重性等条件的丢失,使鉴别结果误差较大。同时,农村公路事故多发路段的影响因素较多,通常是各种因素相互作用、交相影响,使得现有评价方法对事故多发路段的鉴别结果误差较大,直接应用到农村公路上均存在一定的缺陷。
2 实验探究
2.1 实验根据
驾驶员在行车过程中,有80%以上的信息是通过视觉获得的。驾驶员在不同线形的道路上行驶时眼睛所注视的地方有很大差异,信息采集的不同,眼睛动的态变化特性也就不同。所以,研究眼动特性与事故多发路段的关系有一定的意义。
研究表明,瞳孔直径在一定程度上反映了人的心理活动。人们在对外界信息加工的活动时,瞳孔直径会发生相应的变化,而瞳孔直径变化程度的大小又和进行信息处理时的心理努力程度密切联系。当人的心理负荷比较大时,瞳孔的直径增加幅度也较大,瞳孔直径的变化为测量进行信息加工时心理负荷提供了一个指标即可以为事故多发路段的鉴别方法提供了依据。
综上所述,利用眼动仪记录驾驶员在不同道路线形上的眼动特性,通过眼动数据处理来鉴别事故多发路段是有理论依据的、是可行的。
2.2 试验构思
驾驶员驾驶车辆在不同线形的道路(直线、陡坡、转弯等道路线形)行驶时,眼睛获得的信息量不同、信息的刺激程度不同,驾驶员心理和生理特性会有一定的程度的变化,反映到人的眼睛上会有动态变化,如瞳孔直径的、眨眼频率和眼跳次數。所以,由此想到采集驾驶员在不同道路线形上行驶时人眼的眼动特性的变化数据,用来反应不同线形驾驶员的心理负荷程度的大小,进而来鉴别道路的事故多发路段。
被测试的驾驶员在农村双车道公路上的路段进行驾驶,利用眼动仪采集驾驶员在行车过程中眼动变化的数据,处理记录的数据并分析驾驶人在不同线形路段眼动特性变化的规律。
3 数据分析与模型构建
3.1 直线路段瞳孔直径的变化率
通过对以上的分析发现,驾驶员在直线上行驶时,瞳孔直径变化率波动不大,且长时间在直线上行驶,瞳孔直径变化率会在某一数值上下波动还会有下降的趋势。在直线段行车时,驾驶员加速行为是驾驶员对前方路段行车安全判断的反馈,驾驶员判断前方路段安全,会采取加速行为。由于是驾驶员的主观意识,可以認为直线路段行车过程中驾驶员加速的行为不会导致驾驶员紧张。驾驶员在直线段长时间行车时,驾驶员会对车速的敏感度减少。同时,驾驶员对车速有一个适应的过程,驾驶员心理负荷会降低,瞳孔直径变化率也降低。所以,直线线形对行车安全有利。
3.2 下坡路段瞳孔直径的变化率
通过数据分析与筛选,整理出驾驶员在不同坡度上行驶对应的瞳孔直径变化率。如表1所示。
通过分析发现坡度与坡中瞳孔直径变化率相关性很强。因为在下坡的中段驾驶员受到了影响因素很少。利用SPSS对坡度与坡中瞳孔直径变化率的数据进行回归,得到模型。
用SPSS检验,相关系数R2=0.92,说明相关性很强。模型的适用范围:2°≤ⅰ≤8°在SPSS分析中看出,坡度与坡中瞳孔直径变化的曲线出现了拐点,对式3.1求导,求出拐点坐标。
当坡度大于4.3°时,坡中瞳孔直径变化率开始减低。这是因为汽车本身重力提供的加速度越来越大,使得车辆的车速增加的很快。驾驶员出于安全的考虑,采取了制动措施,车速快速下降,由于车速的降低,驾驶员心理负荷降低,瞳孔直径变化率也相应的降低。所以,以瞳孔直径变化率为依据,当瞳孔直径变化率23.4%≤γ的下坡段为危险路段。
3.3 弯道路段瞳孔直径的变化
根据实验数据可以看出在转弯过程中瞳孔直径变化率符合二次曲线模型,利用SPSS回归模型。
用SPSS检验,相关系数R2=0.944,说明相关性很强。模型的适用范围:R≤540m通过SPSS可以发现i半径与瞳孔直径变化率的曲线出现了拐点,对式3.3求导,求出拐点坐标。
dγ/dR=0.000122R-0.52
令:dγ/dR=0得R=426m(一般取450m)
将得到的半径R代入式.3,得到瞳孔直径变化率为22.45%在转弯过程中,驾驶员会降低车速和打方向盘来改变汽车在转弯过程中受到的离心率。而在半径较小的弯道,汽车的车速很低,车速对驾驶员心理负荷影响不是很大。
当R≤450m时,随着半径的增大,驾驶员对方向盘的操作幅度不是太大,驾驶员心理负荷也会相应的降低,心理不会紧张,驾驶员瞳孔直径变化率也会降低。
当450 所以,以瞳孔直径变化率为依据,当瞳孔直径变化率22.45%≤γ的转弯路段为危险路段。
4 结语
直线路段行车时,瞳孔直径变化率波动不大。认为直线段行车紧张适度,对行车有利。通过对模型的分析,瞳孔直径变化率大于23.4%的下坡为危险路段。驾驶员在弯道路段行车时,通过数据的分析得到瞳孔直径变化率与半径的回归模型为:。瞳孔直径变化率大于22.45%的弯道。
参考文献
[1] 徐鸿.交通安全心理学:从人的心理看如何预防汽车交通事故[M].成都市:西南交通大学出版社.2010,2:177.
[2] 裴玉龙.道路交通安全[M].北京:人民交通出版社.2007,10:31.
[3] 徐吉谦,陈学武.交通工程总论[M].北京:人民交通出版社.2008,6:22.
[关键词]农村公路;事故多发路段;瞳孔直径变化率
中图分类号:U491.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)08-0107-01
1 现有事故路段鉴别方法现状
现有的各种事故多发路段的鉴别的方法,都有各自的优点,都能从不同的角度鉴别事故多发路段。但在实际的应用时,数据采集难易程度不同,导致交通量、道路条件或事故的严重性等条件的丢失,使鉴别结果误差较大。同时,农村公路事故多发路段的影响因素较多,通常是各种因素相互作用、交相影响,使得现有评价方法对事故多发路段的鉴别结果误差较大,直接应用到农村公路上均存在一定的缺陷。
2 实验探究
2.1 实验根据
驾驶员在行车过程中,有80%以上的信息是通过视觉获得的。驾驶员在不同线形的道路上行驶时眼睛所注视的地方有很大差异,信息采集的不同,眼睛动的态变化特性也就不同。所以,研究眼动特性与事故多发路段的关系有一定的意义。
研究表明,瞳孔直径在一定程度上反映了人的心理活动。人们在对外界信息加工的活动时,瞳孔直径会发生相应的变化,而瞳孔直径变化程度的大小又和进行信息处理时的心理努力程度密切联系。当人的心理负荷比较大时,瞳孔的直径增加幅度也较大,瞳孔直径的变化为测量进行信息加工时心理负荷提供了一个指标即可以为事故多发路段的鉴别方法提供了依据。
综上所述,利用眼动仪记录驾驶员在不同道路线形上的眼动特性,通过眼动数据处理来鉴别事故多发路段是有理论依据的、是可行的。
2.2 试验构思
驾驶员驾驶车辆在不同线形的道路(直线、陡坡、转弯等道路线形)行驶时,眼睛获得的信息量不同、信息的刺激程度不同,驾驶员心理和生理特性会有一定的程度的变化,反映到人的眼睛上会有动态变化,如瞳孔直径的、眨眼频率和眼跳次數。所以,由此想到采集驾驶员在不同道路线形上行驶时人眼的眼动特性的变化数据,用来反应不同线形驾驶员的心理负荷程度的大小,进而来鉴别道路的事故多发路段。
被测试的驾驶员在农村双车道公路上的路段进行驾驶,利用眼动仪采集驾驶员在行车过程中眼动变化的数据,处理记录的数据并分析驾驶人在不同线形路段眼动特性变化的规律。
3 数据分析与模型构建
3.1 直线路段瞳孔直径的变化率
通过对以上的分析发现,驾驶员在直线上行驶时,瞳孔直径变化率波动不大,且长时间在直线上行驶,瞳孔直径变化率会在某一数值上下波动还会有下降的趋势。在直线段行车时,驾驶员加速行为是驾驶员对前方路段行车安全判断的反馈,驾驶员判断前方路段安全,会采取加速行为。由于是驾驶员的主观意识,可以認为直线路段行车过程中驾驶员加速的行为不会导致驾驶员紧张。驾驶员在直线段长时间行车时,驾驶员会对车速的敏感度减少。同时,驾驶员对车速有一个适应的过程,驾驶员心理负荷会降低,瞳孔直径变化率也降低。所以,直线线形对行车安全有利。
3.2 下坡路段瞳孔直径的变化率
通过数据分析与筛选,整理出驾驶员在不同坡度上行驶对应的瞳孔直径变化率。如表1所示。
通过分析发现坡度与坡中瞳孔直径变化率相关性很强。因为在下坡的中段驾驶员受到了影响因素很少。利用SPSS对坡度与坡中瞳孔直径变化率的数据进行回归,得到模型。
用SPSS检验,相关系数R2=0.92,说明相关性很强。模型的适用范围:2°≤ⅰ≤8°在SPSS分析中看出,坡度与坡中瞳孔直径变化的曲线出现了拐点,对式3.1求导,求出拐点坐标。
当坡度大于4.3°时,坡中瞳孔直径变化率开始减低。这是因为汽车本身重力提供的加速度越来越大,使得车辆的车速增加的很快。驾驶员出于安全的考虑,采取了制动措施,车速快速下降,由于车速的降低,驾驶员心理负荷降低,瞳孔直径变化率也相应的降低。所以,以瞳孔直径变化率为依据,当瞳孔直径变化率23.4%≤γ的下坡段为危险路段。
3.3 弯道路段瞳孔直径的变化
根据实验数据可以看出在转弯过程中瞳孔直径变化率符合二次曲线模型,利用SPSS回归模型。
用SPSS检验,相关系数R2=0.944,说明相关性很强。模型的适用范围:R≤540m通过SPSS可以发现i半径与瞳孔直径变化率的曲线出现了拐点,对式3.3求导,求出拐点坐标。
dγ/dR=0.000122R-0.52
令:dγ/dR=0得R=426m(一般取450m)
将得到的半径R代入式.3,得到瞳孔直径变化率为22.45%在转弯过程中,驾驶员会降低车速和打方向盘来改变汽车在转弯过程中受到的离心率。而在半径较小的弯道,汽车的车速很低,车速对驾驶员心理负荷影响不是很大。
当R≤450m时,随着半径的增大,驾驶员对方向盘的操作幅度不是太大,驾驶员心理负荷也会相应的降低,心理不会紧张,驾驶员瞳孔直径变化率也会降低。
当450
4 结语
直线路段行车时,瞳孔直径变化率波动不大。认为直线段行车紧张适度,对行车有利。通过对模型的分析,瞳孔直径变化率大于23.4%的下坡为危险路段。驾驶员在弯道路段行车时,通过数据的分析得到瞳孔直径变化率与半径的回归模型为:。瞳孔直径变化率大于22.45%的弯道。
参考文献
[1] 徐鸿.交通安全心理学:从人的心理看如何预防汽车交通事故[M].成都市:西南交通大学出版社.2010,2:177.
[2] 裴玉龙.道路交通安全[M].北京:人民交通出版社.2007,10:31.
[3] 徐吉谦,陈学武.交通工程总论[M].北京:人民交通出版社.2008,6:22.