由驾驶疲劳引发的事故常会导致重大人身伤害和巨大的财产损失。在人-车-路复杂的动态系统中,驾驶疲劳是各种因素综合作用的结果。最初对驾驶疲劳的研究主要集中在驾驶人的睡眠节律、生理特性等内部因素,对道路环境的研究较少。为了研究单调环境与驾驶疲劳之间的关系,分析驾驶员在单调环境下疲劳程度的变化规律,采用脑电仪、眼动仪等仪器在G109格尔木-青藏沿线开展自然驾驶实验,获取驾驶员的生、心理数据、驾驶行为数据及驾驶疲劳主观KSS量表。分析各指标在不同状态下的变化规律,确定在单调环境下能有效评价疲劳的指标;根据实验路段的海拔高度对应的植被等级对单调环境进行量化;根据各指标变化规律并结合主观KSS量表将驾驶疲劳划分为3个等级,对疲劳评价指标与驾驶时间和植被等级的相关性进行分析,结果显示:各指标与驾驶时间均显著不相关,除方向盘转向角速度外其余指标与植被等级均显著相关。选取(α+θ)/β、平均眨眼持续时间、血氧和植被等级为自变量,驾驶员疲劳程度等级为因变量,建立有序多分类Logistic模型,分析单调环境与疲劳程度的关系,结果显示:在单调环境下,(α+θ)/β和平均眨眼持续时间对疲劳程度有显著正向影响,血氧含量对疲劳程度有负向影响。当植被覆盖率从较稀疏变为稀疏时,驾驶员警觉性较高,疲劳程度增加缓慢,疲劳增加为5.9%;随着植被覆盖率的下降,驾驶员会出现克服自身疲劳的情况,疲劳增加为5.8%,相比于前一阶段疲劳程度有所下降;当植被覆盖率再次降低,环境单调性进一步加剧,驾驶员疲劳程度明显增加,且增加较快。利用分类数据挖掘方法,确定(α+θ)/β的疲劳阈值为29。根据驾驶疲劳与单调环境的关系,提出单调环境下驾驶疲劳的预防对策,可通过道路环境的改善设计缓解驾驶员疲劳。