论文部分内容阅读
近些年高原路网密度的逐渐扩增,多条高原公路开通,然而由于缺乏必要的科学管理手段与道路安全设施,使得高原交通事故数也逐渐增多。根据相关部门研究,驾驶疲劳是引起高原事故的主要原因,而导致驾驶员疲劳最根本的原因是高原驾驶员所承受的工作负荷量较大。调查表明,高原驾驶员行车过程中,一方面受到低氧环境的影响,随着海拔的升高,空气中所含氧气密度逐渐减少,容易造成驾驶员脑部供氧不足,使得驾驶员疲劳感增强。另一方面,高原城区之间跨度较大,使得驾驶员经常需要长时间驾驶车辆,而长时间驾驶车辆容易引起驾驶员肌肉酸疼、注意力不集中的现象,严重威胁了驾驶员的行车安全。所以,对高原低氧路段驾驶员工作负荷的研究显得尤为重要。本文将帕米尔高原驾驶员作为研究对象,基于人机工程学、驾驶员适宜性理论以及模糊聚类理论,利用主观与客观的检测方法对高原驾驶员工作负荷展开研究。首先,通过检测不同海拔高度驾驶员适宜性指标包括视力、速度估计、反应时间、处置判断次数等静态指标,并利用问卷调查来了解高原驾驶员基本信息与行车感受,以此来分析高原驾驶员适宜性。其次,从精神负荷、脑力负荷、体力负荷界定高原驾驶员工作负荷,通过行车试验采集驾驶员心电、脑电、肌电等生理信号,选取心率增长率、脑电特性指标R、积分肌电值作为评价指标,分析各指标与海拔、驾驶时间之间的关系,并建立相关模型。最后,利用模糊聚类理论将高原驾驶员工作负荷分为“低、中等、较高、高”四类,并给予不同类别下的驾驶员脑电、心电、肌电指标阈值。通过将心率增长率、脑电特性指标R、积分肌电值作为高原驾驶员工作负荷测评指标,利用SPSS建立了各指标与海拔、驾驶时间之间的关系模型。分析结果表明:高原驾驶员心率增长率、脑电特性指标R、积分肌电值会随着海拔的升高与驾驶时间的增长而逐渐变大,说明高原驾驶员在高海拔地区长时间驾驶车辆时,承受的精神负荷、脑力负荷、体力负荷逐渐增大。利用模糊聚类理论对驾驶员工作负荷分类结果表明:驾驶员在高海拔地区连续长时间驾驶车辆,工作负荷量逐渐增大,不同工作负荷等级下的脑电、心电、肌电指标变化不同,主要表现为高原驾驶工作负荷等级由低到高,脑电、心电、肌电指标都呈现出较大的增长趋势。