人-车-路闭环系统下载货汽车弯道运行侧向安全状态辨识

Because of the complex and volatile condition, road curve section as one of the main linear shapes has been the one with high accident rate, and sideslip and rollover are the main forms of the accident on it. Because of the heavy load and high centroid, the truck is easy to sideslip and rollover running on the curve. The safety issue of truck running on the curve has been one of the key problems needed to be solved immediately. The road accident is the result of the imbalance in the human - vehicle - road (Environment) system. There are many factors involved, but the main factor is driver. The project is based on driver, applies statistical theory, information theory, control theory, ergonomics, cognitive psychology, behavioral science, collaborative theory, sensor technology, environment-aware technology, image processing technology etc., uses the method of combining the real vehicle test and virtual simulation, to analyze of the basic characteristics of the curve environment, to resolve the generation mechanism of driving load, to reveal the cognitive rule and behavioral characteristics on curve road, to build human - vehicle - road (environment) closed loop simulation system, to identify the lateral safety state of the truck running on the curve. The research will be significant scientifically for explaining the formation mechanism of the accidents on the road curve, and also significant theoretically for improving the transportation environment of the road curve, and ensuring the safety of the truck running on the road curve.

作为山区公路主要线形之一的弯道路段，路况复杂多变，是交通事故的主要高发地段，其中侧滑和侧翻是弯道路段事故的主要形式。由于载货汽车载重大、质心高，经过弯道路段时更容易产生侧滑或侧翻危险，载货汽车弯道运行安全问题已经成为道路交通安全亟待解决的关键问题之一。道路交通事故是人-车-路（环境）系统失衡的结果，涉及因素较多，但核心因素是驾驶人。本项目从驾驶人出发，应用统计理论、信息理论、控制理论、人机工程学、认知心理学、行为学、协同学、车载传感技术、驾驶人环境感知技术、图像处理技术等相关理论和技术，采用实车道路试验与虚拟仿真相结合的方法，分析弯道环境的基本特征，解析驾驶负荷产生机理，揭示弯道驾驶认知规律及行为特性，构建人-车-路（环境）闭环仿真分析系统，辨识载货汽车弯道运行侧向安全状态，对明晰弯道路段交通事故形成机理具有显著的科学意义，对改善弯道交通环境，确保载货汽车弯道运行安全具有理论指导意义。

作为山区公路主要线形之一的弯道路段，路况复杂多变，是交通事故的主要高发地段，其中侧滑和侧翻是弯道路段事故的主要形式。由于载货汽车载重大、质心高，经过弯道路段时更容易产生侧滑或侧翻危险，载货汽车弯道运行安全问题已经成为道路交通安全亟待解决的关键问题之一。道路交通事故是人-车-路（环境）系统失衡的结果，涉及因素较多，但核心因素是驾驶人。.本项目从驾驶人出发，应用统计理论、信息理论、控制理论、人机工程学、认知心理学、行为学、协同学、车载传感技术、驾驶人环境感知技术、图像处理技术等相关理论和技术，采用实车道路试验与虚拟仿真相结合的方法展开研究。项目分析了弯道环境的基本特征，通过图像处理方法，实现了典型弯道环境特征的提取及量化表达；从弯道方向、半径、路侧遮挡物等不同角度，研究了驾驶人对速度、加速度等的控制规律，揭示了载货汽车驾驶人弯道驾驶行为特性；从宏观及微观两个方面，从弯道方向、半径、路侧遮挡物等不同角度，研究了驾驶人注视特性、瞳孔直径变化、扫视特性等参数在过弯过程中的变化规律，揭示了载货汽车驾驶人基于动态视觉的弯道环境认知基本规律；通过人-车-路闭环仿真，对载货汽车偏载/非偏载条件下弯道运行的侧翻极限状态进行了辨识，建立了不同货物密度、质心高度、载重量下的货物偏心距、车速、转向盘转角的侧倾危险阈值模型。.项目研究成果对明晰弯道路段交通事故形成机理具有显著的科学意义，对改善弯道交通环境，确保载货汽车弯道运行安全也具有理论指导意义。同时，项目研究成果也具有良好的应用前景，可以补充当前山区弯道路段载货汽车驾驶员视觉认知与行为认知理论的缺陷，研究过程中的相关数据和结论可以从降低驾驶负荷角度对弯道环境进行调控提供支撑，为山区弯道路段设计规范修订提供参考依据。