[發明專利]一種基于駕駛員反應時間的高原公路停車視距計算方法

在審

• 申請號: 202110330227.2
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113158332A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 陳飛;張丹妮;何苗;朱佳韻;薄霧;張平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F119/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運紅

本發明公開了一種基于駕駛員反應時間的高原公路停車視距計算方法，通過研究駕駛員在不同海拔高度下的反應時間變化趨勢，得到不同海拔高度下的停車視距修正模型，包括以下步驟：設計反應時間測試程序；采集不同性別和年齡的駕駛員在不同海拔高度的反應時間數據；利用駕駛模擬器采集駕駛員制動操作數據，計算得到駕駛員制動操作時間；對駕駛員制動反應時間進行回歸分析；最后建立適用于高原公路的停車視距模型，并提出高原公路的停車視距建議值。本發明解決了高原低壓缺氧環境對駕駛員反應時間的不利影響所帶來的停車視距不足的問題，為高原地區道路安全設計提供了理論依據。

技術領域

本發明屬于道路幾何線形設計技術領域，涉及一種基于駕駛員反應時間的高原公路停車視距計算方法。

背景技術

高原地區地形地勢復雜，氣候條件惡劣，交通事故多發且嚴重，道路安全形勢嚴峻。高原低壓缺氧環境下駕駛員的生理與心理狀況與平原地區存在較大差異，其感知能力、判斷決策能力和操作能力受到顯著影響，同時車輛制動性能也因低氣壓而發生變化。因此，高原公路對停車視距有更高要求。

交通事故的發生受到道路交通各個因素的影響，道路幾何線形影響行車速度和事故率。視距小于一定距離時，事故發生率隨視距距離縮短而顯著增加；視距大于一定距離后，事故率基本維持穩定。視距不足是引發交通安全事故的一個重大隱患。通過對影響交通安全的道路及環境因素做出定量的分析，幾何線性與視距在道路和環境的影響因素中占有很大的比重。視距是道路幾何線形設計的重要控制指標之一，兩者相互關聯，視距對公路交通安全的影響不可忽視。

目前，高原公路設計主要依據《公路路線設計規范》(JTG D20-2017)。該規范將停車視距分為兩部分：①駕駛者在反應時間內行駛的距離；②開始制動到剎車停止所行駛的距離，即制動距離。在直接影響停車視距的所有因素中，駕駛員的反應時間是主要因素，車輛制動性能也不容忽視。高原地區隨著海拔高度的增加而空氣越稀薄，這種環境下，駕駛員的生理與心理狀況將與平原地區產生較大差異，感知能力、判斷決策能力和操作能力將受到顯著影響。駕駛員反應時間延長，反應錯誤率增加時，行車安全將面臨極大威脅。同時，高原特殊的氣候、地理環境下，車輛的功能、性能及可靠性等均會受到不同程度的影響，車輛制動性能受到大氣壓力差的影響，從而影響車輛制動距離。因此，有必要深入研究面向高速公路的停車視距計算方法。

目前視距模型的修正大多基于特定的線形條件、路面狀態或行車動力學特性，缺少從駕駛員特性角度考慮的修正方法，且以往的研究多位于平原或山區道路，未考慮高原地區的獨特氣候和地理環境對駕駛員的影響。綜上，從高原環境對駕駛員反應時間以及車輛性能的影響角度入手，修正高原公路停車視距模型具有重要意義。

發明內容

發明目的：針對現有停車視距計算模型未考慮高原地區對駕駛員特性的不利影響的現狀，提供了一種基于駕駛員反應時間的高原公路停車視距計算方法，可以全方面考慮高原低壓缺氧環境的駕駛員反應特性下的停車視距計算，優化現有道路幾何線形設計方法。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：一種基于駕駛員反應時間的高原公路停車視距計算方法，包括以下步驟：

(1)選取不同海拔高度地區進行反應時間測試試驗，采集駕駛員的制動反應時間；

(2)利用駕駛模擬器進行駕駛仿真制動模擬試驗，采集駕駛員的制動操作時間；

(3)建立駕駛員反應時間與海拔、駕駛時間段(光照強度)以及駕駛員年齡回歸模型；

(4)根據步驟3得到的駕駛員反應時間回歸模型，建立適用于高原駕駛員的公路視距模型。