[发明专利]一种基于驾驶员反应时间的高原公路停车视距计算方法

说明书

本发明公开了一种基于驾驶员反应时间的高原公路停车视距计算方法，通过研究驾驶员在不同海拔高度下的反应时间变化趋势，得到不同海拔高度下的停车视距修正模型，包括以下步骤：设计反应时间测试程序；采集不同性别和年龄的驾驶员在不同海拔高度的反应时间数据；利用驾驶模拟器采集驾驶员制动操作数据，计算得到驾驶员制动操作时间；对驾驶员制动反应时间进行回归分析；最后建立适用于高原公路的停车视距模型，并提出高原公路的停车视距建议值。本发明解决了高原低压缺氧环境对驾驶员反应时间的不利影响所带来的停车视距不足的问题，为高原地区道路安全设计提供了理论依据。

技术领域

本发明属于道路几何线形设计技术领域，涉及一种基于驾驶员反应时间的高原公路停车视距计算方法。

背景技术

高原地区地形地势复杂，气候条件恶劣，交通事故多发且严重，道路安全形势严峻。高原低压缺氧环境下驾驶员的生理与心理状况与平原地区存在较大差异，其感知能力、判断决策能力和操作能力受到显著影响，同时车辆制动性能也因低气压而发生变化。因此，高原公路对停车视距有更高要求。

交通事故的发生受到道路交通各个因素的影响，道路几何线形影响行车速度和事故率。视距小于一定距离时，事故发生率随视距距离缩短而显著增加；视距大于一定距离后，事故率基本维持稳定。视距不足是引发交通安全事故的一个重大隐患。通过对影响交通安全的道路及环境因素做出定量的分析，几何线性与视距在道路和环境的影响因素中占有很大的比重。视距是道路几何线形设计的重要控制指标之一，两者相互关联，视距对公路交通安全的影响不可忽视。

目前，高原公路设计主要依据《公路路线设计规范》(JTG D20-2017)。该规范将停车视距分为两部分：①驾驶者在反应时间内行驶的距离；②开始制动到刹车停止所行驶的距离，即制动距离。在直接影响停车视距的所有因素中，驾驶员的反应时间是主要因素，车辆制动性能也不容忽视。高原地区随着海拔高度的增加而空气越稀薄，这种环境下，驾驶员的生理与心理状况将与平原地区产生较大差异，感知能力、判断决策能力和操作能力将受到显著影响。驾驶员反应时间延长，反应错误率增加时，行车安全将面临极大威胁。同时，高原特殊的气候、地理环境下，车辆的功能、性能及可靠性等均会受到不同程度的影响，车辆制动性能受到大气压力差的影响，从而影响车辆制动距离。因此，有必要深入研究面向高速公路的停车视距计算方法。

目前视距模型的修正大多基于特定的线形条件、路面状态或行车动力学特性，缺少从驾驶员特性角度考虑的修正方法，且以往的研究多位于平原或山区道路，未考虑高原地区的独特气候和地理环境对驾驶员的影响。综上，从高原环境对驾驶员反应时间以及车辆性能的影响角度入手，修正高原公路停车视距模型具有重要意义。

发明内容

发明目的：针对现有停车视距计算模型未考虑高原地区对驾驶员特性的不利影响的现状，提供了一种基于驾驶员反应时间的高原公路停车视距计算方法，可以全方面考虑高原低压缺氧环境的驾驶员反应特性下的停车视距计算，优化现有道路几何线形设计方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种基于驾驶员反应时间的高原公路停车视距计算方法，包括以下步骤：

(1)选取不同海拔高度地区进行反应时间测试试验，采集驾驶员的制动反应时间；

(2)利用驾驶模拟器进行驾驶仿真制动模拟试验，采集驾驶员的制动操作时间；

(3)建立驾驶员反应时间与海拔、驾驶时间段(光照强度)以及驾驶员年龄回归模型；

(4)根据步骤3得到的驾驶员反应时间回归模型，建立适用于高原驾驶员的公路视距模型。