[发明专利]驾驶工作负荷成套检测方法

说明书

技术领域

本方法系应用技术的研究，主要应用于道路工程、交通工程和安全工程领域。

背景技术

近年来，随着社会对道路、交通安全重视程度的增加，驾驶员作为道路系统的重要参与者，其驾驶工作负荷研究及评价也日渐深入。但是，目前尚未有一套完整的驾驶工作负荷检测和评价体系应用于道路、交通和安全工程领域内。如何检测和量化驾驶工作负荷仍然是当前从驾驶员角度进行道路、交通安全评价的难点。

1驾驶工作负荷检测意义

汽车驾驶员在行车过程中完成驾驶任务需要不断地进行信息采集和加工处理、决策以及反应操纵，由此产生精神压力，即驾驶工作负荷。驾驶工作负荷变化异常时，会导致驾驶失误甚至交通事故。

驾驶工作负荷是评价道路、交通和环境安全性的“人性化”技术指标，通过驾驶工作负荷的检测，可以从驾驶员角度对道路设计和运营存在的事故隐患进行分析和评价，对于完善道路、交通、环境的建设和管理，降低道路交通事故具有重要意义。

2驾驶工作负荷检测方法

2.1驾驶工作负荷检测关键技术

道路、交通、环境和车辆条件对驾驶工作负荷的影响具有动态性和实时性，因此需要对同一时刻“人-车-路”系统的信息进行同步整合。但是目前驾驶工作负荷检测技术不完善，检测仪器离散且不成套，分别来自不同的厂家和为不同的用户服务，而没有系统或成套的驾驶工作负荷检测设备。因此，驾驶工作负荷检测的关键技术问题主要有两个方面：

(1)检测内容分类；(2)检测结果耦合。

2.2驾驶工作负荷检测流程

通过理论研究和在室内外道路、交通、环境下的驾驶试验、检测，总结驾驶工作负荷检测流程如下：

(1)将“人-车-路”系统进行分层，分别对驾驶员、车辆行驶状态及道路、交通。环境条件等进行选择分析，并确定能表征驾驶工作负荷参数的定量指标；

(2)选择能准确检测驾驶工作负荷各参数的对应仪器；

(3)将各检测仪器和仪器检测的相关数据进行耦合；

(4)在耦合数据基础上，进行驾驶工作负荷检测数据分析；

(5)对驾驶工作负荷进行分级，并对高驾驶工作负荷产生原因进行分析和评价，并针对原因提出保持驾驶工作负荷在正常范围的解决策略。

2.3驾驶工作负荷检测理论

在驾驶过程中，“人-车-路”系统各组成部分对驾驶工作负荷都产生动态影响，需要对该系统的各组成部分分别进行检测。

(1)驾驶员检测

驾驶员是道路系统的最活跃组成部分，并具有不稳定性。因此，在驾驶工作负荷检测过程中，驾驶员检测最为复杂，检测手段也多种多样。目前对驾驶员检测的主要方式是问卷、调查量表和生心理检测等。

研究发现，驾驶工作负荷的动态变化可通过与其相关的生心理变化特征进行表征，可以通过驾驶员生心理检测对驾驶状态进行量化。驾驶员生心理检测是将从医学领域的生心理检测设备应用于道路和交通工程领域的个体驾驶员，实时、具体、准确地采集驾驶员在驾驶过程中的体位与心电、心率变异(HRV)、皮肤电导率、脑电、动态视觉、呼吸、血压等生心理变化，动态检测和记录驾驶员在“人-车-路”系统的工作负荷变化信息。在道路、交通和安全工程领域内，驾驶员生心理检测是一种科学和客观的驾驶员检测方法。

可进行驾驶员生心理检测的医学生心理检测设备有脑电检测仪器、眼动检测仪器、血压检测仪器和心电检测仪器等，在医学领域主要用于静止时病人检测。而在交通工程和道路工程领域内驾驶员具有动态性和不确定性，因此部分医学生心理检测仪器在驾驶工作负荷检测应用时具有局限性，并且检测数据缺乏有效性。

通过对生心理检测设备和驾驶员生心理指标的筛选，能够满足驾驶工作负荷检测要求的生心理指标为心率及心率变异指标，该指标变化稳定，且检测难度和要求相对较低。因此在驾驶员检测过程中，主要应用心电检测仪器进行驾驶工作负荷检测。

(2)车辆行驶状态检测

车辆行驶状态与驾驶工作负荷关系密切。在“人-车-路”系统中，车辆受驾驶员操控而运行受道路、交通、环境条件限制，为驾驶员和道路等条件的相互作用的外在表现形式。

车辆行驶状态主要指标为运行速度：运行速度包括运行速度协调性、运行速度与设计速度协调性、在不同道路典型路段的运行变化特征等，并与驾驶工作负荷成正相关关系。

因此，车辆行驶状态的检测为了驾驶工作负荷检测的准确性和有效性，主要从车辆运行速度入手。

(3)道路、交通、环境条件系统检测