路域雾区视觉环境与驾驶行为耦合机理及其人因风险研究

The main obstacle in the road fog environment of driving is low visibility and Perspective illusion, whick may lead to the driver's psychological tension. Driver dangerous actions, such as misoperation, over-reaction, physiological and psychological fluctuation, may also be induced by fog environment . This research will collect and analyze visual and psychological physiological and characteristics of driver by actual vehicle driving experiment in the road fog environment. Then the active vision cognitive model of driver will be established based on a certain logic flow and other driver cognitive structure models. This proposal will explore the coupling relationship between visual needs, physiological and psychological needs and the needs of driving safety and comfort under fog environment. The aim of this proposal is to reveal the mechanism of low visibility of road fog environment effects on the risk of driver behavior. Identification and Calculation of human factors risk, such as driver information load and tension, will be studied by driving simulation experiment . Human factors risk threshold will be proposed. The related models will also be tested and corrected by driving simulation experiment . The research will provide a scientific basis for traffic management and accident prevention of road fog environment.

路域雾区环境行车的主要障碍是低能见度和视距错觉，易引起驾驶员心理波动与紧张情绪，造成惊慌失措、反应过激等不当行为，这是事故的重要诱因。针对上述问题，本项目拟采用自然驾驶实验获取与分析路域雾区环境驾驶员动视觉与生心理特性；通过一定的逻辑判断流程与现有的驾驶员认知结构模型，建立雾区环境驾驶员主动视觉认知模型；研究分析驾驶员在雾区路段驾驶过程中视觉需求、生心理特殊需求及驾驶安全舒适性需求三者的耦合关系，揭示雾区低能见度水平对驾驶操作行为风险的影响机理。最后采用驾驶模拟仿真实验，突出研究雾区环境对驾驶员信息负荷程度、紧张程度等类型的人因风险辨识与计算，提出相关风险阈值，并进一步测试和修正相关模型。研究成果对雾区交通管理和事故预防有着重要的现实意义。

路域雾区环境行车的主要障碍是低能见度和视距错觉，易引起驾驶员心理波动与紧张情绪 ，造成惊慌失措、反应过激等不当驾驶行为，这是事故的重要诱因。针对上述问题，利用同济大学8自由度大型驾驶模拟器进行实验，获取驾驶员在不同能见度环境下自由驾驶和跟车驾驶行为数据，从车辆横向偏移，车辆纵向操作，自由驾驶车速，车速判断，跟车距离，车速变异，反应时间七个方面分析低能见度条件下能见度驾驶行为及其风险特性。为研究跟车驾驶行为风险影响因素和影响程度，提取跟车驾驶模拟中的车速标准差、车辆横向偏移标准差、车头时距平均值和标准差、跟车距离平均值和标准差及反应时间七个常用指标，以能见度和前车车速作为主效应进行双因素方差分析，并利用Logistic回归建立了跟车风险预测模型。基于自由驾驶、超车驾驶和跟车驾驶三种基本驾驶模式及其安全约束条件，分析了低能见度条件对三种驾驶模式的影响，确定了低能见度条件下驾驶员的安全提示与诱导需求，为新型主动安全预警设施提供依据。结合实验数据分析结果，得出低能见度条件下高效提示驾驶员线型轮廓和前车位置，保持车头时距是提高高速公路行车安全的最有效途径的结论。基于实验数据结果和跟车风险预测模型，结合传统大雾条件下车辆通行管理手段和经验性应用，规范并总结大雾条件下车辆通行技术。研究成果对雾区交通管理和事故预防有着重要的现实理论意义与应用价值。