长时间单调模拟驾驶对疲劳的影响研究
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疲劳对驾驶员行为的影响研究报告研究报告:疲劳对驾驶员行为的影响摘要:本研究旨在探究疲劳对驾驶员行为的影响,并提供相关的科学依据和建议,以促进交通安全。
通过采集驾驶员的生理和行为数据,并结合实验室和实地观察,我们发现疲劳对驾驶员的注意力、反应时间和决策能力产生了显著影响。
本研究结果对于制定驾驶员疲劳管理政策和开发智能驾驶辅助系统具有重要意义。
1. 引言随着交通运输的快速发展,驾驶员疲劳成为一种严重的交通安全隐患。
疲劳驾驶不仅危及驾驶员自身的安全,还会给其他道路用户带来潜在的风险。
因此,研究疲劳对驾驶员行为的影响对于提高道路交通安全至关重要。
2. 实验设计本研究采用了实验室和实地观察相结合的方法。
实验室实验通过模拟真实驾驶环境,记录驾驶员的生理指标和行为数据。
实地观察则通过在真实道路上进行驾驶行为监测,获取更真实的驾驶状态数据。
3. 结果与讨论通过对多个驾驶员的数据分析,我们发现以下几点结果:3.1 注意力疲劳驾驶会显著降低驾驶员的注意力水平。
实验结果显示,在疲劳状态下,驾驶员的注意力集中时间明显减少,分散注意力的频率增加。
这种注意力下降可能导致驾驶员对道路交通情况的感知能力下降,增加事故风险。
3.2 反应时间疲劳驾驶会延长驾驶员的反应时间。
实验结果表明,在疲劳状态下,驾驶员的反应时间明显延长,这可能导致无法及时采取避险措施,增加事故发生的可能性。
3.3 决策能力疲劳驾驶会影响驾驶员的决策能力。
实验结果显示,在疲劳状态下,驾驶员的决策速度明显下降,决策的准确性也受到影响。
这可能导致驾驶员在复杂交通情况下做出错误的判断和决策,增加交通事故的风险。
4. 结论与建议本研究结果表明,疲劳对驾驶员的注意力、反应时间和决策能力产生了显著影响。
为了提高交通安全,我们建议:4.1 加强驾驶员疲劳管理政府和交通管理部门应加强对驾驶员疲劳管理的宣传和监管,建立健全的疲劳驾驶防控机制。
驾驶员应定期休息,避免疲劳驾驶,并且在疲劳状态下尽量避免驾驶。
汽车驾驶中疲劳驾驶的危害成因及对策疲劳驾驶是指长时间连续驾驶导致驾驶员身体疲劳和精神状态不佳的行为。
疲劳驾驶是交通事故的重要原因之一,给驾驶员的生命安全和其他道路使用者的安全带来了巨大威胁。
我们需要深入了解疲劳驾驶的危害成因,并采取相应的对策来减少事故发生的可能性。
疲劳驾驶的危害成因主要有以下几个方面:1. 驾驶时间过长:连续驾驶时间过长会导致驾驶员的身体疲劳和精神疲劳,并降低反应能力和专注力。
继续驾驶下去,很容易出现意识模糊、反应迟钝、瞌睡等情况,增加了交通事故的风险。
2. 睡眠不足:很多驾驶员由于各种原因无法获得足够的睡眠时间,比如睡眠质量不好、工作压力大等。
睡眠不足会导致驾驶员的身体疲劳,加速疲劳驾驶的发生。
3. 长时间的单调驾驶环境:长时间在单调的驾驶环境中驾驶会导致驾驶员的思维逐渐呆滞。
长时间在高速公路上行驶,路况单一,驾驶员可能会陷入自动驾驶的状态,对路况的反应变得迟钝,提高了疲劳驾驶的风险。
为了减少疲劳驾驶的危害,我们可以采取以下对策:1. 合理安排驾驶时间:驾驶员应该在规定的驾驶时间内进行驾驶,避免连续长时间驾驶。
而且,应该在每隔一定时间或固定里程数后进行适当的休息,让身体得到放松和恢复。
2. 充足的睡眠:驾驶员应该保证每天有足够的睡眠时间,以保持好的身体和精神状态。
如果驾驶员经历了长时间的长途驾驶,应该以更多的睡眠来补偿体力和精力的消耗。
3. 注重驾驶环境的变化:驾驶员应该时刻关注交通环境的变化,保持警惕。
对于长时间驾驶在单调环境中容易疲劳的情况,可以通过与乘客交流、调节音乐等方式来增加驾驶乐趣,保持精神的饱满。
4. 合理的饮食:驾驶员要选择易消化、营养均衡的食物,避免食用过多的高糖食物和咖啡因,以免引起急剧的血糖和能量波动,导致精神状态的不稳定。
5. 制定合理的行驶计划:在长途驾驶前,应该提前规划好行车路线和驾驶时间,了解途中的路况情况,并相应地调整驾驶计划。
疲劳驾驶的危害不容忽视,而且是可以预防和避免的。
车辆工程技术250维修驾驶疲劳驾驶在汽车驾驶中的危害性研究甘万伟(正阳县广播电视台,河南 正阳 463600)摘 要:在经济水平提升的背景下,交通业发展的越来越快,同时,交通事故的发生率也逐渐增多。
其中,疲劳驾驶是导致交通事故的重要原因,需要给予高度重视。
本文对疲劳驾驶的概念、原因和措施等进行了详细分析,具有一定的借鉴性意义。
关键词:疲劳驾驶;交通事故;原因;预防措施1 疲劳驾驶的原因1.1 驾驶员本身的原因 最常见的原因是驾驶员睡眠不足,驾驶员为了节省时间,一次吃的太饱或过于肥腻也是造成倦意的原因。
另外,驾驶人员要随时判断车外的相关信息,注意力高度集中,再加上长时间待在驾驶室里,动作受到了一定限制,简单机械的操作,时间一长,就容易出现视线模糊、反应迟钝、操作不灵活等驾驶疲劳现象。
1.2 道路因素 在城市道路上行车很少会出现疲劳驾驶的案例,大多数疲劳驾驶导致的事故现场都是在高速公路上。
高速公路弯道较少,道路平坦、开阔,车辆行驶速度快,可供调节情绪的事物较少,时间一长,易使驾驶人产生单调感而困倦瞌睡,驾驶人就会逐渐出现疲劳感觉。
1.3 季节与时间因素 疲劳驾驶还与季节和气候有一定的关系。
根据调查显示,春夏两季是疲劳驾驶所引发交通事故的多发季节,尤其是夏季,在炎热的天气里行车,驾驶人员很容易出现疲劳的现象,尤其是午后行车极易打瞌睡。
而有的驾驶员为了避开炎热的白天,选择夜间跑长途。
但夜间一片漆黑,使人容易产生疲劳;同时受生物钟影响,人更会困乏思睡,尤其是后半夜是为交通事故的高发期。
2 驾驶员疲劳驾驶对安全行车的危害2.1 在精神方面对安全行车的危害 在行车的过程中,驾驶员需完成车内外各种信息的接收,然后由中枢神经作出反应,以指挥四肢进行汽车操纵。
在驾驶员出现精神疲劳后,驾驶员的感觉器官将出现功能紊乱和减退问题,将以听觉迟钝、视觉模糊、出现错觉的形式表现出来。
此时,驾驶员将很难实现注意力的有效分配,并且会出现注意范围变小和注意力不稳定等问题。
浅谈驾驶员疲劳驾驶的危害和预防引言:随着机动车保有量的快速增加以及道路通车里程逐年增长,大量发生的交通事故给世界各国造成了巨大的财产损失和人员伤亡。
如何减少交通事故已经成为中国甚至世界性的难题,在社会经济快速发展的今天,人们生活节奏不断加快,随之出现的酒驾、疲劳成为影响驾驶安全的重要因素之一。
我国道路交通安全法对酒后驾驶车辆有了明确的规定和处罚,由于酒驾检测便利,有衡量的国家标准,目前酒驾的数量已经较前有了较大的改观。
可是,很多人忽略了对交通事故的第二大起源——“疲劳驾驶”的管控和治理。
尽管公安部123号令有明确的规定:对连续驾驶中型以上载客汽车、危险物品运输车辆超过4小时未停车休息或者停车休息时间少于20分钟的驾驶人记12分;对连续驾驶中型以上载客汽车、危险物品运输车辆以外的机动车超过4小时未停车休息或者停车休息时间少于20分钟的驾驶人记6 分。
但是,什么算疲劳驾驶,衡量处罚标准又是什么?疲劳是一个抽象的概念,人类对疲劳的研究至今已有100多年的历史,但到目前还没有一个公认的统一定义。
疲劳是一种复杂的生理、心理现象,其生理、心理机理还处于不断的研究和探索之中,理论上难以作定量的准确描述,现象上也因人而异。
疲劳驾驶极易引起交通事故驾驶疲劳,是指驾驶人在长时间连续行车后,产生生理机能和心理机能的失调,而在客观上出现驾驶技能下降的现象。
驾驶人睡眠质量差或不足,长时间驾驶车辆,容易出现疲劳。
驾驶疲劳会影响到驾驶人的注意、感觉、知觉、思维、判断、意志、决定和运动等诸方面。
疲劳后继续驾驶车辆,会感到困倦瞌睡,四肢无力,注意力不集中,判断能力下降,甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失,出现动作迟误或过早,操作停顿或修正时间不当等不安全因素,极易发生道路交通事故。
以下从几个方面对疲劳驾驶与交通事故的关系进行了分析,以找出能够解决疲劳驾驶的预防措施和解决办法:一、疲劳驾驶引发的交通事故特征情况(一)疲劳驾驶引发的交通事故概况在全球范围内,疲劳驾驶已成为导致交通安全事故的重要原因之一。
长时间静态驾驶疲劳机理及预防机制1.疲劳驾驶概述1.1 疲劳驾驶定义疲劳驾驶是指驾驶人在长时间连续行车后,产生生理机能和心理机能的失调,而在客观上出现驾驶技能下降的现象。
驾驶疲劳会影响到驾驶人的注意、感觉、知觉、思维、判断、意志、决定和运动等诸方面。
疲劳后继续驾驶车辆,会感到困倦瞌睡,四肢无力,注意力不集中,判断能力下降,甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失,出现动作迟误或过早,操作停顿或修正时间不当等不安全因素,极易发生道路交通事故。
1.2 驾驶疲劳的表现1、轻度疲劳:精神疲劳,经常打哈欠,眼睛疲劳,眼睑沉重,肌肉疲劳,换挡不及时,不准确;2、中度疲劳:眼涩、疼痛,困倦、走神,全身发热,脊髓疲劳、腰背痛动作僵硬;3、严重疲劳:出现困倦的意识模糊,精神错乱、昏昏欲睡,突然有入睡的感觉,心跳加快、图像重放,颤抖、冷汗行为。
当驾驶员疲劳时,会出现视力模糊、背痛、动作僵硬、手脚浮肿或精力不集中、反应迟钝、思维不畅、精神松弛、焦虑、不耐烦、腰酸背疼、动作呆板、手脚发胀或有精力不集中等现象。
疲劳的过程是渐进的,因而驾驶的效能也是渐渐地下降.当驾驶员在驾驶过程中出现上述疲劳征兆时,由于驾驶员的感知能力、反应能力、动作协调性、操作能力大幅度下降,近乎于无人驾驶,就容易发生碰撞、冲出路面、闯红灯等交通事故,这极大地增加了事故发生的可能性。
图1.1 驾驶疲劳分支图2.驾驶疲劳的因素2.1交通标志的影响在有些重要的交通路口,交通标志使用周期过长,颜色褪变,对比度降低,不能够很好地被辨识。
由于驾驶员在驾驶的过程中,还要同时进行信号信息的辨识,这是要花费一定精力的,因而,在一定程度上会加快驾驶员的疲劳过程。
图2.1 破旧交通标志2.2环境的影响2.2.1 路况道路的曲率半径过小、直线距离过长、视距过小、纵坡过大,平纵线形不协调等线形设计与驾驶员疲劳的关系较大。
如果道路坡长弯多,容易导致驾驶员精力衰竭疲倦;如果道路过于平直,驾驶员则容易因为单调而瞌睡。
关于疲劳驾车危害与预防的调查研究报告姓名:陈宇院系:资源与安全工程学院班级:安全1102学号:020*******指导老师:刘琼前言:近年来,疲劳驾驶所引发的事故频频发生,在严重影响了行车安全的同时也造成了巨大的财产损失。
因此,利用寒假时间,我进行了这项有关于疲劳驾车危害与预防的安全调查研究,并分析总结。
“安全无小事”。
要高度重视安全工作,这是做好任何事情的前提和基础。
要避免疲劳驾驶,首先要保证有足够的睡眠,一天当中有三个危险时段,即中午、黄昏和夜里,这三个时段开车更要格外小心。
其次,要让大脑皮层有恢复的时间,最好不要长时间地持续开车,大约每持续驾驶200公里或四小时就应该停车休息,途中感觉单调犯困时索性停车休息一会儿恢复体力,千万不可强打精神开车。
关健词:交通事故疲劳驾驶危害预防安全一、概述据统计,2007年,全国共发生道路交通事故327209起,造成81649人死亡、380442人受伤,直接财产损失12亿元,疲劳驾驶而发生车祸的,占人身伤害事故的14.9%,占死亡事故的20.6%。
,对安全行车构成了严重威胁。
据研究,在行车初期驾驶员对复杂动作操作出现过失的概率为12%,随时间延长,过失也增加,8小时后行车操作过失比初期增加一倍以上。
有关研究人员表示,疲劳驾驶不但会影响驾驶员的反应时间、判断和视觉,也会影响他的警觉性和对问题的处理能力,特别是由于疲劳而产生的三分之二秒左右的“微睡眠”期增多,是交通事故发生的重要诱因。
如有的驾驶员因陋就简昼夜行车,为了追求利润昼夜兼程,不顾第二天有行车任务,通宵达旦玩扑克、打麻将、跳舞,引起精神怠倦,致使第二天疲劳驾驶,遇到紧急情况,不知所措,造成事故后悔莫及。
由于疲劳很难明确判断,所以,实际上因疲劳发生的事故比现有统计的数字大。
试验表明,驾驶员以100公里/小时的速度前进,四小时后,生理机能便能进入睡眠状态;30—40秒后,出现抑制高级神经活动的信号,表现欲睡,主动性下降。
汽车驾驶疲劳的控制与预防初步研究作者:李美华来源:《科技创新与应用》2014年第23期摘要:文章以汽车驾驶疲劳为研究对象,对于驾驶疲劳的原因进行分析。
通过分析,论述汽车驾驶疲劳的控制与预防方法,针对已有监控系统存在的不足,提出了行车安全预警系统。
关键词:驾驶疲劳;控制;预防1 驾驶疲劳概述驾驶疲劳,是指驾驶员在长时间连续行车后,产生的心理机能和生理机能的失调,从而会出现驾驶员驾驶技能下降的现象。
2 驾驶疲劳形成原因分析驾驶员是一种脑力和体力消耗很大的工作,它需要驾驶员集中全部精神来处理各种与开车有关的信息,健康的身体条件和良好的精神状态是安全行车的保障。
而导致疲劳驾驶的形成因素具体如下。
2.1 社会原因2.1.1 随着运输行业的竞争也愈演愈烈。
从而导致一些司机、驾驶员认为只有更多的运输才能挣更多的钱,就算累了也不肯休息。
这样就会使驾驶员长时间的连续驾驶,难免就会因疲劳驾驶而发生危险。
2.1.2 近几年,道路运输成本不断增高,为了避免缴纳这些复杂的的费用,驾驶员都会选择在夜深人静的时候出行,而深夜正是驾驶员容易出现疲劳的时间,或者是为逃避某些部门的检查而连续行驶致使疲劳驾驶。
2.1.3 一部分驾驶员对疲劳驾驶行为可能带来的危害性没有足够的认识,其原因主要有存在侥幸心理,认识不清疲劳驾驶可能带来的危险,只片面追求一时的经济利益,不顾交通安全;还有就是在利益的驱动下,为了使运输的成本降到最低,完全顾不上疲劳驾驶的危害,结果都是夜以继日得不停驾驶。
2.2 主观思想原因驾驶员本身对交通安全认识不够清晰,对自己的驾驶技能和精神状态过度自信,对疲劳驾驶的危险后果认识不到位,一般的,驾驶员在疲劳驾驶时,注意力、判断力、反应能力都在下降,如果有危险发生时,大都已经超出了安全行车的范围,驾驶员已无法控制,交通事故已不可避免。
2.3 外部条件和环境因素的原因车辆驾驶工作是一项既消耗体力脑力的工作。
一方面,在风沙、雨、雪等极端气候条件或道路不平稳的条件下驾驶车辆,驾驶员必须高度集中注意力。
长期驾驶对驾驶习惯的影响长期驾驶是现代社会中许多人无法避免的一项活动。
无论是通勤上班还是长途旅行,我们都需要花费大量的时间在驾驶座上。
然而,长期驾驶对我们的驾驶习惯有着深远的影响。
本文将探讨长期驾驶对驾驶习惯的影响,并提出一些应对策略。
首先,长期驾驶会导致驾驶者产生疲劳。
连续的驾驶时间会使人感到疲倦和乏力,进而降低驾驶者的警觉性和反应能力。
疲劳驾驶是导致交通事故的主要原因之一。
因此,驾驶者需要注意控制驾驶时间,适时休息,以保持良好的警觉状态。
其次,长期驾驶还会导致驾驶者形成一些不良的驾驶习惯。
例如,长时间的单调驾驶容易使人产生驾驶自动化的感觉,从而忽视一些重要的交通规则和安全细节。
驾驶者可能会超速、闯红灯或者疏忽观察盲点等。
这些不良的驾驶习惯不仅危及自己的生命安全,也会对其他道路使用者造成威胁。
因此,驾驶者需要保持警觉,时刻遵守交通规则,不断提醒自己注意安全。
另外,长期驾驶还会对驾驶者的身体健康产生一定的影响。
长时间坐在驾驶座上,缺乏运动,容易导致身体僵硬和肌肉疲劳。
此外,长期驾驶还可能导致腰椎间盘突出等脊椎问题。
为了保持身体健康,驾驶者应该经常进行伸展运动和身体活动,避免长时间保持同一姿势。
除了上述问题,长期驾驶还会对驾驶者的心理健康产生影响。
长时间的驾驶会使人感到孤独和压抑,增加焦虑和抑郁的风险。
为了缓解这种心理压力,驾驶者可以选择听音乐、收听有趣的广播节目或者与乘客进行交流,以保持良好的心态。
为了应对长期驾驶对驾驶习惯的影响,驾驶者可以采取以下策略。
首先,合理安排行车时间,避免过长时间的连续驾驶。
其次,保持良好的作息时间,充足的睡眠对于保持良好的驾驶状态至关重要。
此外,驾驶者可以在驾驶途中进行适当的伸展运动,以缓解身体疲劳。
另外,驾驶者可以选择与乘客进行交流,分享旅途中的快乐和压力,以减轻心理压力。
综上所述,长期驾驶对驾驶习惯有着深远的影响。
驾驶者需要警惕疲劳驾驶带来的危险,并时刻保持警觉。
汽车驾驶中疲劳驾驶的危害成因及对策疲劳驾驶是指在长时间驾车后,由于长时间的注意力集中,反应迟钝甚至精神萎靡,从而导致安全事故的发生。
疲劳驾驶是一种十分危险的行为,不仅危及驾驶者的生命安全,还会给其他道路参与者带来巨大的隐患。
本文将从成因和对策两个方面探讨疲劳驾驶的危害。
成因:1.距离驾驶时间过长长时间的驾驶会导致驾驶者的疲劳程度逐渐加重,从而安全系数逐渐降低。
尤其是夜间驾驶,因长时间的黑暗环境更容易产生疲劳感。
2.身体状态不佳身体状态不佳引发生理疲劳,增加驾驶者发生疲劳驾驶的可能性。
例如,头疼、感冒、饥饿等身体不适,都可能影响驾驶者的注意力和反应能力,导致疲劳驾驶。
3.驾驶环境过于单调的驾驶环境会让人心情疲惫,产生无聊感,在长时间行驶后容易出现疲劳。
尤其是高速公路,每天单调重复的景象容易使驾驶者处于一种自动驾驶状态下,不仅无法有效的避免疲劳,还会导致很悬的飞行。
对策:1.合理安排驾驶时间在进行长途驾驶时,应该合理安排驾驶时间,每隔一段时间或到达某个地点就休息一会,这是必不可少的。
拥有充分睡眠后再上路,以达到最佳状态。
必须遵循一定的驾驶时间规定,以避免驾驶时间过长而导致疲劳驾驶。
2.合理安排行车路线驾驶路线要合理安排,避免重复单调的路段。
如果无法避免单调的路段,就要通过音乐、故事、交流等方式使驾驶者情绪保持稳定,增加注意力的集中度。
3.保持身体健康疲劳驾驶的危害可能与驾驶者身体状态不佳有关。
因此,驾驶者需要保持身体健康,合理饮食、运动,避免长期连续的劳动或熬夜或者其他生活干扰。
总之,疲劳驾驶是一种非常危险和隐患的行为。
驾驶者必须高度重视并采取一系列对策来避免其发生,保证自己和其他道路参与者的人身安全。
因此,合理的安排行车时间和路线,保持身体健康等一系列对策非常重要,能够有效减少疲劳驾驶事故。
问题探讨・Problem Discussion302 大陆桥视野·2016年第16期在人体精神和体力出现困倦的状况下,工作效率和准确性都会明显下降,更有甚者还会给人体本身带来致命的伤害。
对于车辆驾驶作业来说更是如此,由于驾驶员长期处于精神高度紧张而且驾驶室空间又比较狭小的情况当中,很容易导致其出现作业疲劳的状况。
在不同的作业环境当中,促使驾驶员工作疲劳的因素也有所不同,其影响因素是会随着环境的变化而改变的。
况且车辆驾驶作业疲劳是所有工作单位都在避免发生的事情,所以大部分管理人员和单位都会根据环境的变化而准确识别其疲劳程度,这样既能够避免车辆驾驶作业疲劳现象的发生,同时又能够科学合理安排人员工作时间。
因而在本文当中,我便会基于自己对于相关知识的了解对这一问题展开分析,仅希望能够起到一些借鉴的作用。
一、结构方程模型的特点和建立步骤结构方程模型是通过观察潜变量之间以及变量与潜变量之间关系的一种统计方法,但是与传统的分析方法不同,它并没有较为严格的假定限制。
可以说结构方程模型是允许变量存在一些测量误差的,在处理实际问题时不是求解非变量的均值,而是在于求解量之间的结构关系。
它既能够对多重非独立相关关系进行估计,综合性的分析变量之间的关系,同时又可以在复杂变量关系当中得到应用。
(一)明确问题,建立结构方程模型根据研究的主题应当首先分析出其中所包含的问题和影响因素,而后再根据已有的经验或者是调查分析的结果来确定构建结构模型所需要的观察变量和潜变量。
由于变量设定较为重要,因而可以对调查的对象和分析方法进行相应的设计,并对其结果进行分析。
在基础因素确定之后,应当根据实际问题明确潜变量和观察变量的对应关系,这样才能够使分析出的模型符合实际情况。
(二)模型拟合结构方程模型是通过一些手段和方式生成再生矩阵的拟合过程。
因而我们可以根据实际情况来运用常见的迭代法、椭圆分布理论、渐进分布自由法等方式来确定最为接近样本协方差矩阵或者是其他矩阵。
第17卷第2期2007年2月 中国安全科学学报China Safety Science JournalVol.17No.2Feb.2007长时间单调模拟驾驶对疲劳的影响研究3冯 舒 段靓瑜 江朝晖 冯焕清 教授(中国科学技术大学电子科学与技术系生物医学工程实验室,合肥230027)学科分类与代码:620.2040 中图分类号:X912.9 文献标识码:A基金项目:国家自然科学基金资助(60422201)。
【摘 要】 通过模拟驾驶实验,综合评估长时间驾驶以及单调环境对驾驶员疲劳程度的影响是笔者研究的主要课题内容。
借助于在模拟驾驶座舱上,4个健康样本分别参加高速公路(单调环境)和一般公路(非单调环境)的两组驾驶仿真实验,每组测试均持续两小时,一共进行10次实验。
实验过程中,样本的操控数据(车速和方向盘转角)、反应时间、心电信号、主观疲劳状况等都同步记录并保存。
实验结果表明长时间驾驶对操控能力、反应时间、心率、主观疲劳都有显著性影响(p<0.050),单调环境(高速公路)和非单调环境(一般公路)相比,车速方差区别显著,而尽管被试在高速公路的单调环境下驾驶后主观感觉更疲劳一些,但反应时间、心率等因素并没有显著性差异。
【关键词】 疲劳驾驶; 长时间驾驶; 单调环境; 模拟驾驶舱; 驾驶安全Study on the Effect of Long2durati on D riving and Monot onous Envir on ment onD river’s Fatigue Based on Si m ulati onFENG Shu D UAN L i a ng2yu J I ANG Zhao2hu i FENG Huan2q i n g,Prof.(Lab of B i omedical Engineering,Depart m ent of Electr onic Science&Technol ogy,University of Science&Technol ogy of China,Hefei230027,China)Abstract: This paper f ocuses on the study of the effect of l ong2durati on driving and monot onous envir on2 ment on driver’s fatigue by si m ulati on.I n this study,f our healthy pers ons as the subjects res pectively par2 tici pated in t w o si m ulated drive tests by sitting in a si m ulated cockp it,one test was si m ulated in high way (na mely monot onous envir on ment),and the other in an ordinary r oad(na mely non2monot onous envir on2 ment),each of which lasted f or t w o hours.Ten experi m ents were t otally perf or med f or each subject.Dur2 ing the experi m ents,the driving perf or mance data,reacti on ti m e,electr ocardi ogra m,Stanf ord Sleep iness Scale(SSS)scores of driverswere si m ultaneously recorded and saved.Result revealed that the driving dura2 ti on had a significant effect on drivers’perf or mance,res ponse ti m e,heart rate,and SSS paring the result in monot onous envir on ment with that in non2monot onous envir on ment,standard deviati ons of s peed varied significantly,and the subjects felt more tired in monot onous envir on ment than that in non2monot onous envir on ment.Ho wever,other fact ors such as reacti on ti m e and heart rate did not differ significantly.Key words: driving with fatigue; l ong2durati on driving; monot onous envir onment;si m ulated cockp it; drive safety0 引 言驾驶疲劳是指驾驶员在长时间或超强度的行车过程中,由于体力和脑力过多消耗,产生的生理、心理机能衰退以及反应水平和操控效率下降的现象[1]。
驾驶疲劳严重影响行车安全,容易导致交通事故,甚至车毁人亡。
据相关统计报道,卡车司机疲劳驾驶造成的交通事故占总数的20%~40%[2]。
3文章编号:1003-3033(2007)02-0066-06; 收稿日期:2006-08-31; 修稿日期:2007-01-31驾驶疲劳一般可分为主观疲劳和客观疲劳。
主观疲劳主要指人自我感觉上的疲劳程度;客观疲劳主要指生理的疲劳(肌肉、神经等身体上出现的疲劳)和心理的疲劳(注意力、反应力的下降)。
两种疲劳相互影响,将不可避免地造成操控能力的降低,而驾驶的过程又会加重主观疲劳和客观疲劳。
长时间的连续驾驶对驾驶员的疲劳会产生很大的影响。
一般来说,驾驶疲劳和连续驾驶时间之间呈现一种U形效应,驾驶员在刚开始作业时疲劳略有发生,渐渐下降缓解;然后是一段无疲劳状态的稳定期;作业一定时间后,随着体力下降,注意力分散等状况的出现,疲劳开始上升直至明显疲劳状态。
因此,持续驾驶时间超过一定程度以后,驾驶员的疲劳会逐步加重。
一个健康的驾驶员如果一天连续行车8小时,即使途中饮食正常并有短暂休息,也会出现暂时性疲劳[3]。
不同的道路状况对驾驶疲劳的影响也存在差异。
相比于普通道路,在高速公路上进行长途运输的驾驶员更容易出现疲劳现象。
有人根据安徽省交警大队的资料统计[4],1995和1996两年内,沪宁高速公路交通事故的76.0%和73.2%是驾驶员肇事引起,而疲劳驾驶占比例最大。
此外,华北高速公路股份有限公司对2001—2004年京津塘高速公路北京段的交通事故进行了统计分析,发现疲劳驾驶在造成交通事故的原因中位列第一,占所有事故起因的27%[5]。
上述情况是与高速公路单调的驾驶环境密不可分的。
高速公路路面宽阔,景观单一,交通干扰小。
在单调的驾驶环境下,驾驶员机械地重复做单调的动作,缺乏必要的行车信息刺激,时间一长,大脑细胞会进入抑制状态,极容易造成疲劳打盹,甚至瞌睡。
因此,高速公路上的驾驶疲劳主要是心理疲劳。
关于驾驶疲劳的实验,国外的研究起步较早,很多实验都是在模拟驾驶舱上完成的。
由于驾驶疲劳的研究涉及众多因素,研究的角度也很广泛,例如:文献[6—8]主要研究了单调的路面环境对驾驶员的影响,文献[9—12]主要针对驾驶持续时间和驾车疲劳作了讨论。
在研究中一般着重考察驾驶员的操控能力[4,9,11]等,将主客观身心疲劳的不同参数作为重要的参考依据[4,7]。
中国人与西方人的身体条件和生活习惯等存在显著差异,因此,研究我国驾驶员的驾驶疲劳规律有重要意义。
近年来,国内在驾驶疲劳方面也展开一些研究工作,如文献[13—15]等对中国驾驶员的疲劳模式和疲劳检测作了有价值的探讨。
鉴于驾驶疲劳对交通安全所产生的严重危害,以及长时间驾驶和单调环境对疲劳的重要作用,很有必要对我国驾驶员在长途(尤其是高速公路)行驶的过程中,进行驾驶疲劳的研究。
笔者采用模拟驾驶的方法,通过不同道路状况的长时间驾驶,在分析操控能力的基础上,结合自我评测、生理参数测量与反应力测试等方法,综合评估长时间驾驶以及单调环境对驾驶员疲劳程度的影响。
1 实验方法111 实验样本选择4名志愿者(2男2女)作为实验对象(被试),年龄24.5±1.5,他们均身体健康,驾龄2~3年,4名被试共进行10次实验。
112 实验平台实验采用安徽三联公司[16]生产的模拟驾驶舱作为测试平台,整个座舱设计完全按照真车驾驶室布局进行,从方向盘、转向灯、喇叭到档位、离合、刹车、手刹,再到各种仪表(如车速表、里程表)等,给人一种完全真实的驾驶感觉。
配套的软件提供了不同道路的驾驶场景,如一般公路、高速公路、山区公路、泥泞道路等,为驾车实验提供了良好的条件。
113 实验数据实验中,操控数据由模拟驾驶舱提供,车速、方向盘转角、离合、油门等数据一秒钟采集一组,通过串口传到计算机并保存;测试反应时间由自编软件实现,考察被试对声音的快速反应,每组实验重复10次,记录时间间隔;实验采用单路双极前胸导联采集被试的心电信号,由心电信号分析程序获得其心率参数;主观疲劳状态由被试填写睡眠尺度表进行评测。
该表的设计参考了斯坦福睡眠尺度表,按瞌睡程度不同分为7个等级,一级到七级疲劳度逐渐上升。
114 实验过程实验分两组,第一组(实验组)采用单调的高速公路作为驾驶场景,被试需要控制车辆的车速,尽量按100km/h的匀速行驶,同时保持车辆在车道内的位置居中。
第二组(对照组)采用非单调的城市路段,要求同上。
每部分实验中,被试在早上8:30开・76・第2期 冯舒等:长时间单调模拟驾驶对疲劳的影响研究始实验,连续驾车2小时。
整个驾车过程分为8段,每个驾驶阶段15分钟。
被试在驾驶前及每一段后进行主观疲劳评定,每2段(30分钟)后进行听觉反应能力测试。
操控数据以及心率数据在驾驶过程中全程实时采集和记录。
2 结果与分析笔者用SPSS 统计软件,首先对操控数据、反应时间、心率、主观疲劳单独进行方差分析,分别将不同的驾驶阶段以及不同单调性的路况作为考查因素,然后对在高速公路环境下驾驶的各项指标进行相关分析。
211 操控数据21111 平均车速驾驶阶段影响:随驾车实验的进行,平均车速略有波动但基本稳定在100km /h 。