機動車駕駛員疲勞累積特性及預防措施研究.pdf

1、疲勞駕駛是導致道路交通事故的重要原因之一。與超速駕駛、酒后駕駛等違法行為能夠準確監(jiān)測不同，疲勞駕駛具有很強的隱蔽性，難以被直接測定。駕駛疲勞通過影響駕駛員在駕駛過程中的感知、注意、反應和操作的能力，來影響其駕駛行為，這種影響顯而易見卻難以定量表達。國內外對駕駛疲勞的研究大多體現在駕駛疲勞的影響因素和產生機理，以及對駕駛疲勞的測定方法上，對由長時間駕駛導致的疲勞研究較多，而對駕駛員在駕駛前具有的原始疲勞對駕駛疲勞的“累積效應”卻研究較少，

2、對駕駛疲勞與駕駛能力的定量關系研究也不夠深入。本文依托國家自然科學基金資助項目“營運汽車駕駛員駕駛疲勞累積及預防政策研究”，旨在通過對駕駛疲勞累積的度量指標及其測定、駕駛疲勞累積狀態(tài)的識別方法、疲勞累積與駕駛能力的關系等方面的研究，有針對性的提出緩解疲勞累積的預防措施，從而為制定疲勞駕駛的管理政策提供理論依據，有效降低疲勞駕駛對道路行車安全的危害。
　　本文對駕駛疲勞的傳統定義進行了梳理，提出原始疲勞和駕駛疲勞累積的概念，界定了三

3、者之間的關系。詳細闡述了駕駛疲勞累積的特征和產生原因，將駕駛疲勞累積狀態(tài)定性劃分為清醒、輕度疲勞、重度疲勞三個等級。提取了由疲勞駕駛導致的道路交通事故(以下簡稱“疲勞駕駛交通事故”)歷史數據，分析了該類事故的特點和影響因素。在此基礎上，將影響駕駛疲勞累積的因素分為三個方面：駕駛員個體屬性因素、駕駛環(huán)境屬性因素和外延屬性因素。
　　根據駕駛疲勞監(jiān)測方法的不同，將駕駛疲勞累積度量指標分為生理指標、心理指標、面部特征指標、駕駛績效指標、

4、主觀疲勞測評指標等五類，構建了駕駛疲勞累積度量指標體系。根據論文的研究目的，采用正交實驗設計法，設計了模擬駕駛實驗方案。對實驗結果進行了顯著性和相關性分析，最終確定了腦電波中θ波與β波出現率的比值、RR間期標準差、單位時間內眼睛閉合時間百分比、速度標準差和主觀疲勞測評值作為駕駛疲勞累積度量的關鍵指標，采用 K均值聚類分析法對各個指標進行了分級研究。利用模擬駕駛實驗數據，建立了基于模糊綜合評價法的駕駛疲勞累積指數計算模型，對駕駛疲勞累積進

5、行了量化。
　　利用貝葉斯理論在數據融合和概率推理等方面的優(yōu)勢，將駕駛疲勞累積狀態(tài)識別轉化為概率推理問題。考慮駕駛疲勞累積的影響因素、度量指標等多源信息，構建了駕駛疲勞累積貝葉斯網絡結構。利用疲勞駕駛交通事故數據、問卷調查結果和實驗樣本數據，確定了各個節(jié)點之間的條件概率表。根據貝葉斯定理，推導建立了駕駛疲勞累積靜態(tài)貝葉斯模型和動態(tài)貝葉斯模型。以主觀疲勞測評值為參照，對模型進行了驗證。
　　從駕駛員的感知能力、反應能力和操作能

6、力三方面對駕駛能力進行了界定，確定了各自的度量指標，采用主成分分析法建立了駕駛能力綜合評價指數計算模型。分析了駕駛能力指標隨駕駛時間的變化規(guī)律及其與駕駛疲勞累積度量指標之間的相關性。在此基礎上，建立了以駕駛疲勞累積度量指標為輸入層、以駕駛能力綜合評價指數為輸出層的BP神經網絡模型，并對模型進行了驗證。
　　采用問卷調查的方式，對緩解駕駛疲勞累積狀況的措施進行了歸納和效果分析。分別針對停車休息和合理的工作模式兩種措施對緩解和抑制駕駛