高原低氧区驾驶特性及行车安全研究

本项目以普通心理学、交通工程学、交通安全心理学的基本理论和研究成果为理论基础，利用实验心理学、人体工程学等原理和方法，对从事高原低氧区公路运输的驾驶员进行心理和行为等方面的调查和静、动态测试。通过对驾驶员在平原公路上行车时的各相关特性的比较，掌握和揭示驾驶员在高原公路行车途中由于受当地低氧环境的影响所表现出的视认性降低、误判断、不当驾驶行为以及驾驶疲劳等方面的变化特征。在此基础上，探讨高原公路有别于一般平原地区公路的交通环境对驾驶人员的交通特性、驾驶适应性等产生的影响，以及由此而带来的行车安全问题。通过对大样本量的统计分析，建立驾驶员在特殊环境下所处状态和对行车安全影响程度的评价模型。通过分析人、车、路组成的交通系统的内在关系, 对比不同海拔高度下驾驶员的心生理变化特点和疲劳特征，确定高原地区公路安全性评价指标和安全保障设施的内容，为现有公路线形的改造、交通工程设施建设提供理论基础。

高原区交通事故频发，其发生与高原恶劣环境和道路条件存在很大的关系。高原缺氧和复杂道路线形,会直接影响到驾驶员尤其是急进高原从事运输活动者的认知判断能力和驾驶操作能力而带来安全隐患。为了探讨高原公路交通环境对驾驶员行车安全性的影响，项目通过对高原地区公路驾驶员进行心理和行为等方面的调查和静、动态测试，进行了以下研究： 对我国主要高原道路上发生的事故资料分析结果表明：人是交通事故发生的主要原因、特大交通事故类型所占比例较高、翻坠是主要事故类型之一、恶劣天气导致交通事故多发。针对驾驶员的问卷调查显示：影响高原行车安全的主要因素包括低氧、道路线形、紫外线、荒凉景观等；高原行车时驾驶员孤独、反应迟钝、注意力不集中、烦躁不安感明显；感觉容易产生疲劳、乏力、头晕、眼睛酸痛等。采用驾驶适宜性检测仪器，在高原公路沿线选定的测试点，针对过往驾驶员进行现场测试。结果显示：高原公路驾驶员各项生理心理特性总体处于一般水平，其中较差的是反应能力和判断能力；随着海拔增高，静、动体视力显著降低，速度估计时间、反应时间、误反应次数、处置判断错误次数等指标均明显上升。关联分析表明：高原公路海拔、驾驶员年龄、驾驶时间等3个因素与各特性指标均有较强的关联性，关联度依次为：海拔＞年龄＞驾驶时间。与不同环境地区相比，高原地区公路驾驶员总体表现出反应相对迟钝的特征。利用生物反馈系统进行实地行车实验，得到了驾驶员各项生理指标变异率与海拔的相关性水平，就平原与高原地区驾驶员各项生理指标变化的差异进行了对比。结果显示：心率、心率变异性低频成分及脑电波三项指标的变异率，能够比较明显的反映出行车驾驶员生理特性指标随海拔的变化情况。LF/HF与驾驶时间及海拔关系的分析结果表明：在驾驶时间和海拔的综合作用下，上行过程连续驾驶约70 min出现疲劳，下行过程连续驾驶约110min出现疲劳，驾驶疲劳的出现时间早于平原地区高速公路连续驾驶时间的建议值3.5h。 对高原道路线形参数、高程、平均车速与心率增长率的相关性分析显示：平曲线高程越高，半径越小，驾驶员心率增长率度增加越明显；两曲线间直线长度越小，高程越高，心率增长率增加越明显。上坡时（正）坡度、下坡时（负）坡度增加均会导致心率增长率增加；海拔越高、坡度越大，心率增长率越大。线形组合值越大, 心率增长率越大。