基于驾驶模拟的超车仿真教学实验设计

道路交通运输专业具有多学科融合、紧密结合实践的特点,但许多交通专业课程的实践教学环节往往会受到场地大小、条件不可控、重复性差和实际道路危险性等不利因素的限制而无法顺利开展。为提升学生的实践能力与课程参与度,基于驾驶模拟技术,探讨可用于交通仿真、道路交通安全及交通行为分析等课程教学的超车仿真教学实验项目,教学实验以锻炼学生分析解决问题能力和实践操作能力为目标,详细地设计实验流程与实践教学内容,并将该实验项目在道路交通安全、交通仿真等课程的实践环节进行应用,为驾驶模拟系统在教学实验中的应用提供参考。

虚实结合的驾驶人风险感知能力评测教学实验设计与实践

驾驶人风险感知能力评测教学实验立足于我国高质量人才培养课程这一核心要素,充分考虑不同道路交通因素对驾驶人安全驾驶的影响,致力于打造虚实结合的线上线下混合式一流教学实验课程。该教学实验基于交通仿真技术,通过线上实验与线下仿真模拟实验相结合的方式,在任课教师的指导下,由学生自主完成课程学习、场景设计、线上或线下实验和实验报告等实验流程。培养学生在课程学习与实验中的创新性与主观能动性,提升学生综合素质与团队协作能力,综合考量学生对道路交通多项学科专业课的掌握情况,并基于现阶段的教学情况对未来提出展望。

不同冲突情境下老年驾驶人焦虑水平预测分析

为研究冲突情景下老年驾驶人的焦虑水平,利用量表量化老年驾驶人焦虑程度,通过搭建冲突交叉口道路虚拟场景,采集不同冲突情境下老年驾驶人的驾驶行为数据。运用Spearman相关性分析法,筛选出与老年驾驶人焦虑水平相关的影响因子,基于径向基函数(RBF)神经网络和BP神经网络分别建立老年驾驶人焦虑水平预测模型,并对比2种模型的预测性能。研究结果表明:不同冲突情境下,老年驾驶人的年龄、驾龄、制动踏板深度、方向盘转角熵、冲突严重度等级与焦虑水平成显著正相关关系,速度与焦虑水平呈显著负相关关系;基于RBF神经网络的老年驾驶人焦虑模型的预测准确率为87.14%,精确率为88.24%,召回率为68.18%,F_(1)值为76.92%。基于BP神经网络的老年驾驶人焦虑模型的预测准确率为92.86%,精确率为90.48%,召回率为83.36%,F_(1)值为88.37%。2种模型均能够较好地预测老年驾驶人的焦虑水平,且基于BP神经网络的老年驾驶人焦虑预测模型预测性能更优。研究结果可为正确识别老年驾驶人的焦虑水平提供一定的理论基础,对于创造安全高效的驾驶具有重要意义。

老年人驾驶暴露行为影响因素交互作用分析

年龄增长带来的身体机能衰退迫使老年人调整驾驶行为,自我调节作为补偿老年人健康状况和降低驾驶风险的策略,能够有效延长驾驶时间和降低驾驶风险。为探究老年人个人生理心理因素和社会环境因素对自我调节中驾驶暴露行为的影响,设计问卷并在昆明市开展调查,回收老年人出行调查问卷后对问卷数据进行分析处理,采用Cronbachα信度系数、KMO测度值和验证性因子检验问卷信度效度。统计分析发现,不同年龄段和就业情况的老年驾驶人在驾驶暴露行为上存在显著差异,病史和药物服用会影响老年人驾驶暴露行为,老年人对短距离的频繁出行更有信心。通过构建中介效应分析和结构方程模型探究老年驾驶人驾驶暴露行为影响因素,结果表明:年龄与驾驶暴露行为(r=-0.157^(**),p<0.05)呈显著负相关,驾驶能力与驾驶暴露行为(r=0.182^(**),p<0.05)呈显著正相关;驾驶能力在社会支持和驾驶暴露行为之间起完全中介作用。

计及安全性与舒适性的智能车辆换道轨迹规划研究

针对当前智能车辆在换道过程中的安全性以及乘员舒适性问题,本文提出一种基于风险场评估轨迹的二次筛选方法。首先,在Frenet坐标系下,将车辆运动解耦为横向和纵向两个维度,基于五次多项式生成所有横向d-t曲线簇和纵向s-t曲线簇;其次,由车辆的动力学特性和三圆碰撞模型设计轨迹初筛评价函数,选取合格轨迹作为候选轨迹;最后,参考人工势场理论的思想,引入行车过程中风险场的概念,根据换道效率,换道风险值和横、纵向冲击度建立总损失函数评价候选轨迹以进行二次筛选,选取最佳轨迹并完成可视化。为检验算法的可行性,通过搭建双车道的道路环境,设计障碍车不同速度和加速度的多场景进行弯道换道的仿真验证。研究结果表明,本文所提算法能够满足换道的安全性和舒适性需求。同时,在正常换道场景下,乘员在换道过程的97.5%时间处于舒适状态,在紧急避障场景下也能达到平衡安全性与舒适性的目标。

面向实践与创新能力提升的车辆工程专业自动控制原理课程改革与实践

在汽车智能网联化发展背景下,为满足社会对车辆工程专业高素质人才需求。该文针对目前自动控制原理课程在教学过程中存在的缺乏实践与创新能力培养问题进行分析,并对课程教学内容、教学方式等进行改革与实践。将团队最新的科研成果融入教学当中,通过理论教学与科研相结合、理论研究与实践并重的启发式培养模式,达到提高学生实践与创新能力的目的,使学生能充分运用理论知识分析解决车辆工程领域控制类问题。

大数据背景下造纸企业经营风险识别与管理优化研究

近年来,大数据技术的快速发展颠覆了造纸企业传统的风险控制模式,大数据技术在企业经营管理中实现降本增效的趋势越发明显。基于此,简述了造纸企业经营风险的种类与控制现状,探究了大数据时代给造纸企业经营风险控制带来的积极效应与消极影响,结合某些造纸企业经营实例进行经营风险的识别与分析,并基于大数据背景提出造纸企业经营风险识别与管理优化策略,以期建立科学、有效的经营风险预防与管控体系,提升造纸企业经营管理水平。

考虑公路景观郁闭度与驾驶人特性的反应时间研究

为探究公路景观郁闭度对驾驶人反应时间的影响规律,运用模拟驾驶试验设计突发事件以测试驾驶人在不同道路线形和空间郁闭度特征景观下的反应时间。利用方差分析与多元逐步回归法,构建反应时间影响因子计量模型,量化不同特征景观、道路线形及驾驶人特性对反应时间的影响。结果显示:驾驶人的反应时间随景观郁闭度增加而减少;弯道路段反应时间显著少于直线路段;随着年龄的增加反应时间相应减少;男性比女性反应时间更短;经验驾驶人反应时间比新手和一般驾驶人更短;驾驶习惯对反应时间没有显著影响。景观郁闭度和道路线形相较于驾驶人特性对反应时间的影响更为显著。研究成果可为公路景观设计提供理论支持,帮助进行交通安全理论研究。

无控平交口实时风险预警系统对驾驶人行为的影响分析

为检验无控平交口实时风险预警系统(RTCRWS)的警示效果、了解其对驾驶人行为特性的影响;搭建3个道路交叉口虚拟仿真场景进行驾驶模拟实验,获取T_(SDNN)、T_(RMSSD)、N_(LF-norm)、N_(LF/HF)等生理行为数据,采集车速均值、车速标准差和车速变异系数等驾驶操作行为数据。统计分析了被试驾驶人行为特性,研究了RTCRWS对驾驶人行为的影响,应用因子分析方法对不同交通条件下RTCRWS的警示效果进行了综合评价。研究结果表明:RTCRWS对驾驶人群体的警示效果良好,能够提升无控平交口处的安全水平、降低驾驶人通过无控平交口的行驶车速、缓解驾驶人的紧张情绪;不同交通条件下驾驶人对RTCRWS的警示效果存在差异,驾驶人的心理紧张程度按照轻度交通流无预警、轻度交通流有预警和重度交通流有预警的顺序依次减弱。

多种缺失模式下交通数据组合近似填补方法

随着智能交通系统中采集和应用的基础数据规模不断扩大,数据缺失问题的重要性也日益凸显。针对交通数据中常出现的数据随机缺失和连续缺失问题,本文提出基于鲸鱼优化算法优化最小二乘支持向量机的组合近似填补方法(Combined Approximate Filling,CAF)。考虑缺失数据整体变化趋势的同时,参考数据的波动特征,根据多重填补思想对缺失值分别使用单变量填补和多变量填补,然后引入图片识别中自适应阈值分割法对不同时段下的差异值进行动态划分处理,最后利用不同时段的动态差异度阈值将单变量填补和多变量填补的结果进行结合,完成缺失值的高精度近似填补。为验证填补方法的性能,利用云南省玉溪市大量实车轨迹处理数据设计多组实验。实验结果表明,在小样本数据中,CAF填补方法能够适应多种场合的填补工作,该方法总体优于其他方法,在不同缺失率下均表现良好,尤其是随机缺失填补,最大RMSE为0.365。实验还证明了该方法在不同缺失类型和不同数据离散度下数据填补效果相比于其他方法优势更加明显。

无控交叉口风险预警系统下驾驶行为可靠度分析

为分析无控交叉口预警系统的布设对交通安全的改善情况,本文应用驾驶模拟技术对预警系统下驾驶人行为可靠性进行分析,从人因角度研究预警系统的有效性。首先通过驾驶模拟实验获取驾驶人行为特性数据,采用注视时间、油门踏板开合度、制动踏板开合度及速度等参数衡量驾驶人的驾驶行为可靠性,然后基于S-O-R理论模型计算有无预警系统及预警系统不同布设位置情景下的驾驶人驾驶行为总体可靠度,最后运用Kendall相关性分析驾驶人驾驶行为总体可靠度与各变量指标间的相关关系。分析结果表明,预警系统对驾驶人具有一定的警示作用,能够有效提高驾驶人的驾驶行为可靠度,且预警系统布设在距离交叉口100 m处时,综合结果要优于50 m和150 m布设情况,此时中青年驾驶人驾驶行为总体可靠度要高于老年驾驶人驾驶行为总体可靠度,女性驾驶人的操作可靠度要高于男性驾驶人并相对稳定。

天气因素对城市居民公共交通出行选择的影响

天气是居民出行方式选择的重要影响因素,以北京市为例,根据不同天气情况下城市居民公共交通出行意愿的问卷调查,针对公共自行车、公交车、地铁及取消出行四种情况,研究天气因素对相关出行选择的影响,构建了高温、大雨、大雪、雾霾四种场景的多项交通行为选择Logistic模型。研究结果表明:不同天气因素影响下,年龄、学历、出行目的和出行距离存在显著影响,而性别、职业无显著影响;提出了针对不同天气因素影响下提升公共交通服务品质的建议,为城市公共运营策略及运营方案制定提供依据与支撑。

老年驾驶人的应激操作反应特性分析

随着年龄的增长,老年驾驶人的感知认知能力、判断决策能力及操作反应能力均出现衰退,进而导致其交通风险感知和应激反应能力发生变化。为了研究风险情景下老年驾驶人的应激操作反应特性,设计并搭建了行人与机动车、非机动车与机动车、机动车与机动车冲突的道路交叉口风险虚拟试验场景;分别招募了15名中青年与老年驾驶人进行了驾驶模拟试验,采集驾驶过程中驾驶人的操作行为及车辆运行数据,选取相关的指标对试验进行分析。结果表明,老年驾驶人在各风险情境下的反应时间与制动踏板行程总体上比中青年驾驶人长;而在高风险驾驶场景下,老年驾驶人的纵向加速度的波动幅度比中青年驾驶人大,其中有10名老年驾驶人发生了碰撞事故,占所有受试者的比例为33.3%。研究结果为交通安全政策制定者的措施制定提供一些提高老年驾驶人驾驶安全性的理论依据。

基于驾驶模拟实验的85%位车速预测模型

应用运行车速(85%位车速)对道路设计一致性进行评价已被世界各国广泛采用,但用来进行评价的参数——运行车速的获得大都是在道路上测得的,提出一种通过在专用汽车驾驶模拟系统上进行实验,获取运行车速,从而建立运行车速预测模型的方法。实验采用真实路段的虚拟场景,并可在实验中实时记录速度数据,利用速度数据对平均车速、85%位车速与单圆曲线的曲率变化率CCRs及坡度进行回归分析,最后应用CCRs及坡度建立平均车速、85%位车速的预测模型。

隧道中央隔离设施安全效果的模拟评价研究

以山区公路某隧道群为对象,对用于非分离式隧道中的可倒伏示警柱、视觉标线、常规标线等三种中央隔离设施进行了驾驶模拟对比实验;建立了设置有3种隔离设施的道路虚拟实验场景;利用驾驶模拟系统进行受试者实验,对实验中获取的车辆动态数据进行了统计分析.通过对速度及其标准差、车辆行驶轨迹的横向位置及其标准差的分析结果得出:可倒伏示警柱和视觉标线有利于隧道内的行车安全,除去成本因素,可倒伏示警柱的安全性会更高些.

基于汽车速度分布的道路安全评价分析

道路的安全评价研究通常是根据道路的交通事故统计数据来进行,难以在道路勘测、设计和施工之前有效地对道路的安全性进行评价.本课题的主要研究内容是在驾驶模拟器上建成相关道路的虚拟场景,通过驾驶员在驾驶模拟器上驾驶试验,获取道路沿线的速度,然后以速度轨迹和速度均方差作为基础,分析线形对道路安全的影响规律,并对设计道路的安全性进行研究.

老年驾驶人有效视野测试研究

老年驾驶人的驾驶能力会出现增龄性衰退,有效视野测试可用于老年人视觉注意能力及驾驶安全性的测试和评价。在分析了有效视野测试理论及应用发展的基础上自主设计开发了有效视野测试方法及软件,选取了中、青、老年共38名受试驾驶人进行了测试实验,并分析了不同驾驶人的有效视野测试结果及其影响因素。结果表明:老年驾驶人的平均处理速度比中青年驾驶人慢,同时随着年龄的增加反应能力有减退的现象;中、青、老年驾驶人均将多数视觉注意分配在中心区域,尤其是老年驾驶人对外围视觉信息的获取的能力出现了下降的趋势。最后利用差异性分析对有效视野测试分析结果进行验证,得出了驾驶人的视野能力增龄性减退情况明显,各年龄段差异显著的结果。

研究生交通仿真课程教学的探索与实践

交通仿真是近年来新兴的一门学科,研究生交通仿真课程也是伴随着该学科的兴起而产生的,以昆明理工大学交通仿真技术及应用课程为例详细介绍了交通仿真类课程的教学内容、教学过程及教学方法,并探讨了研讨式、探究式、理论联系实际及开放式教学方式在本门课程中应用,实践证明该教学方式可取得较好的教学效果。

分心驾驶研究文献计量学分析

车辆自动化和信息娱乐系统的发展趋势使驾驶人分心成为日益突出的社会问题。为全面了解分心驾驶的研究进展,本文选取近12年关于分心驾驶的2313篇文章,利用文献计量工具VOSviewer和R-Bibliometrix系统梳理与分析分心驾驶的研究现状。首先,概述分心驾驶研究的总体情况,包括分心驾驶研究的国家分布、核心作者及核心期刊;其次,重点归纳分心驾驶领域的高影响力文献,并从“注意力机制”“分心驾驶风险与年轻驾驶人驾驶行为”“分心源”“分心驾驶检测”“自动驾驶下驾驶人的分心效应”这5个研究主题总结分心驾驶的研究热点;最后,构建分心驾驶的研究体系,并预测未来的发展趋势。研究认为:有必要加强研究分心的形成、消散和恢复机理;需扩展研究对象和场景,综合考虑车内和车外的分心源以及复合分心带来的风险;多源信息融合及考虑多类型分心可以进一步完善分心驾驶风险的研究;界定分心状态与等级划分,针对不同驾驶分心类型的识别应是未来分心驾驶检测研究的重点;自动驾驶场景下的分心行为及接管效能,以及混合交通流下的分心状态是值得关注的研究。基于机器视觉的分心检测和自动驾驶的接管效能将成为分心驾驶领域的研究前沿。

城市道路平面交叉口复杂度研究进展

交叉口的复杂程度严重影响着交叉口功能区的交通安全和通行效率,空间布局和运行组织过于简单则缺乏功能稳定性,过于复杂则导致交叉口功能稳定性降低;故深入研究交叉口复杂度对于改善交叉口运行状态,提升交叉口功能稳定性、避免交通堵塞具有重要意义。为促进城市道路平面交叉口复杂度研究,系统梳理了中外城市道路平面交叉口复杂度的相关研究进展。介绍了城市道路平面交叉口复杂度的定义、内涵和计算模型;讨论了各种交叉口复杂度计量模型的特点并分析了其相对于前人提出模型的优势及仍存在的问题;对城市道路平面交叉口复杂度的研究前景进行了展望。城市道路平面交叉口复杂度的计量模型和等级划分有待进一步完善,为获得更为准确的交叉口复杂度评估结果,有必要研究融合交叉口通行效率和安全的交叉口复杂度计算模型;为合理、准确评价城市道路平面交叉口的交通运行状态,应加快推动交叉口复杂度研究成果在中国的实际应用。