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1、.中国劳动关系学院大学生科研成果学 术 论 文工程名称公路护栏设计与布置对行车驾驶影响研究立项时间2021年1月21日工程级别市级院级系级工程负责人王军手机Wj3.班级职业卫生班小组成员王军 林朗昊 王鹏程指导教师王永柱二一四年十月1.公路护栏设计与布置对行车驾驶影响研究王军，林朗昊，王鹏程(中国劳动关系学院平安工程系11职业卫生班，100048摘 要为研究在行车驾驶过程中机动车驾驶人员受公路护栏设计与布置因素的影响，分别从色彩配置、形状属性、构造参数与位置布局4个因素方面设计问卷容，对市与*市的局部县区进展调研。通过分层聚类法对问卷选项处理，得到4个典型变量，根据威尔逊卡方检验建立行车驾驶影
2、响因素列联表，分别从驾驶人员性别、年龄与驾龄3个根底变量去分析行车驾驶过程中驾驶人员行为及心理特征。结果说明：公路护栏设计与布置对驾驶人员在行车驾驶过程中行为及心理的影响与驾驶人员对机动车操作熟练程度、对公路护栏环境熟悉程度有极大的联系，驾龄越小，影响程度越严重，加大对机动车驾驶资格的合法性管理、审查与监视，可以减少因公路护栏因素所致交通事故的发生。男性与女性对公路护栏因素的风险识别与平安意识存在差异。加强对机动车驾驶人员的交通知识培训与教育有助于驾驶人员在行车驾驶过程中提高对平安的认识与重视。把平安人机工程、本质平安充分运用到公路护栏的色彩配置、形状属性、构造参数与位置布局等设计中去，以及考
3、虑到驾驶人员的感知与情感变化，在很大程度上可以促进驾驶人员对公路护栏的风险识别，以及增强在行车驾驶过程中的平安意识。关键词 公路护栏；问卷调查；行车驾驶；行为；心理；聚类分析；列联表1.随着中国经济的高速开展，国公路建立规模逐步扩大，至2021年初为止，国高速公路通车里程已经到达10.5万公里。与此同时，机动车数量呈大幅度上升，由此带来了严重的交通压力，并直接导致大量的机动车交通事故发生，其中每年因交通事故而所致死亡人数到达10万左右，受伤人数在30万上下浮动1-4。因此，如何减少与控制机动车交通事故是当前迫不及待解决的重要任务。护栏作为公路根本平安设施重要组成局部的其中之一，在很大程度上降低
4、了交通事故的发生率，加上其具有防撞与导向等性能特点5，因此在公路建立中扮演着越来越重要的角色，进一步对其探索使用价值最大化成为必要。而目前国外对公路护栏的研究主要争对护栏的构造性能与碰撞性能6-7，多数采用理论研究、模拟研究、足尺护栏碰撞试验以及相关交通事故的分析等研究方法对其进展研究8。其中，周炜、天侠等人在?高速公路护栏平安性能评价标准?的根底上，通过实车碰撞试验研究轿车与护栏碰撞系统，以实际交通事故再现的方式分析碰撞前后轿车相对护栏的运动状态和成员伤害情况，对不同形式护栏的防护性能给予认定并提出改进措施 9；贺玉龙等人争对我国高速公路路侧护栏设置中出现的细节疏漏情况，并结合美国的护栏设计
5、规及成功的应用实践经历，提出了一些改进的措施10 ；交科公路勘察设计研究院的路琦针对公路护栏景观设计展开了研究，提出护栏设计除考虑固有的平安功能之外, 还应兼顾与周围景观相协调的设计主，并由此从护栏的形状、尺度、构造、颜色、材质等方面讨论了影响护栏视觉效果的诸多因素，还对混凝土护栏外表进展的喷砂、化学着色、刻蚀等处理方法进展了探讨11 。除此之外，近年来局部学者通过研究初步提出了护栏的景观价值12-13，即护栏可以起到美化公路周围环境的效果，营造温馨和谐的人文环境。但是在公路护栏对驾驶人员在行车驾驶过程中行为及心理影响领域还处于空白阶段，因此，本课题研究将以420名机动车驾驶人员为调研对象，设
6、计35项问卷选项，通过分层聚类法减少同类相似变量的重复性14，使用SAS统计分析软件对列联表进展相关变量分析，进一步探讨机动车驾驶人员的行为及其心理变化特征。 一、行车驾驶影响因素问卷设计行车驾驶过程是附带高风险的复杂操作过程行为，其风险具有不可预测性与不稳定性，一直存在于行车驾驶的整个过程之中。问卷容选项设计主要涉及5个局部：驾驶人员根本情况、色彩配置因素、形状属性因素、构造参数因素与位置布局因素。在问卷选项中，*1*7为受调查驾驶人员的根本情况，这7项问题容问卷不纳入聚类统计分析，其中，*1，*2，*3作为根底变量。*4，*5，*6，*7作为问卷调查真实度与可靠度的分析变量，仅仅方便对问卷
7、进展科学处理而设计。*8*35为色彩配置因素、形状属性因素、构造参数因素与位置布局因素4个方面公路护栏设计与布置对行车驾驶影响调查问题，将这些问题作为问卷调查的主体局部，问卷调查设计时将这28项影响因素交织顺1.基金工程 中国劳动关系学院市级科研工程?公路护栏设计与布置对行车驾驶影响研究?14bj*046阶段成果1.序，从而可以防止受调查驾驶人员集中答复同一类型问题影响问卷质量。问卷中各选项均属于离散型变量，离散型变量分为有序尺度、名义尺度两类，有序尺度指变量用有序且互相关联同属于一个整体属性的等级来表示，如*15分为“严重、“一般、“轻微、“无；名义尺度变量指用一些“类来表示，这些类之间没有
8、等级和数量关系，相似物体的集合称为类变量，如*33分为“方形、“三角形、“圆形、“其他。然后，将问卷中主体局部28项问题中的*8，*10，*11，*12，*13，*14，*18，*21，*23，*24，*25，27，*29，*30，*33，*34，*35作为名义尺度变量15，*9，*15，*16，*17，*19，*20，*22，*26，*28，*31，*32作为有序尺度变量。对调查问卷各影响因素问题及选项进展简化，所得变量及分类见表1。1.表1 行车驾驶影响因素变量及分类因素类型问卷容因素类型问卷容彩 色配 置因 素*8影响容位置布局因素*22宽阔护栏间距轻松感*11设计规则感受*26护栏分布
9、状况掌握程度*13产生影响方式*30位置布局造成影响方式*16良好配置舒适积极度*32了解左右平安距离*20色彩配置因素影响级别形状属性因素*12构成影响方式*23消极危险效果*18不同形状护栏影响*25合理设计效果*24平安驾驶影响程度*29积极平安驾驶效果*28维持趋向良好平安行驶行为*31调节情绪*33护栏形状敏感*34配置原则本质平安构造参数因素*10公路护栏高度存在效应*35构成恶性影响*14公路护栏低度存在效应位置布局因素*9间隔距离关注程度*17周围环境因素影响*15护栏变化影响程度*21适宜构造高度效果*19狭窄左右间距紧感*27影响容类型1. 二、调研样本特征及因素聚类一 样
10、本根本特征 在本次问卷调研设计中，调查地域为市与省的局部县区地域，共发放500份调查问卷，其中收回458份，经过分析得到有效问卷420份。其中，在420份调查问卷中，调查问卷样本在年龄、性别、驾龄上根本覆盖机动车驾驶人员人员，记年龄的25岁以下为类，2535岁为类，3545岁为类，45岁以上为类；记驾龄的3年以下为a类，37年为b类，815年为c类，16年以上为d类。性别方面：男性占到76.2%，女性占到23.8%；年龄方面：机动车受调查驾驶人员平均年龄34岁，最大年龄为55岁，最小年龄为19岁；驾龄方面：平均驾龄为9年，最大驾龄为23年，最小驾龄为1年。机动车受调查人员年龄、性别、驾龄相关信
11、息如图1所示。1.图1 样本性别、年龄、驾龄分布图1.1. 二 行车驾驶影响因素聚类分析1. 分层聚类法简介分层聚类法根本思想开场将 n个样品各自作为一类，并规定样品之间的距离和类与类之间的距离，然后将距离最近的两类合并成一个新类，计算新类与其它类的距离；重复进展两个最近类的合并，每次减少一类，直至所有的样品合并为一类。在定义类与类之间的距离时，为了表达每类包含的样品个数，利用重心分量法定义两类之间的距离，即两类重心之间的距离。设GP和Gq的重心该类样品的均值分别是*p和*q一般为p维向量，则GP和Gq之间的距离公式如下所示： 在问卷中所有选项变量属于定类变量与定性变量，因此使用卡方测度来确定
12、其不相似测度，计算公式如下所示：1.1.1.式中，第一个样本在第i个测量变量上的取值用*i表示，第2个样本在第i个测量变量上的取值用yi表示。E*i、E(yi)分别表示*i，yi的理论期望频数，k表示每个样本中有k个变量。 2. 聚类分析 使用SAS统计软件对以上数据进展统计分析，在所有变量中，主要分为名义尺度变量与有序尺度变量，分别对名义尺度变量与有序尺度变量进展聚类计算，最后得出聚类树状图，其结果如图2所示。(a) 有序尺度变量b名义尺度变量图2 重心分量聚类树状图 为了方便在建立列联表时，对变量分析的变量数目不因变量项过于冗杂繁多，因此在树状图中以15左右的位置作为划分标准，从而得到4个
13、类，并将这些类依次定义为类，类，类，类。其中，类*8，*10，*11，*12，*13，*14，*18，*21，*35，类*23，*24，*25，*27，*29，*30，*33，*34为名义尺度变量。类*9，*17，*20，*26，*28，*32，类*15，*16，*19，*22，*31为有序尺度变量。 3. 典型变量选取 从以上分类结果可知，在类，类，类，类中，其所含变量项繁多冗杂，这对使用列联表对数据处理分析带来一定的困难。为了减少同类相似变量重复性，防止在列联表分析时出现多重共线性问题，以及简化类，类，类，类，则需对类，类，类，类进展典型变量择取。在类，类，类，类中选取典型变量的计算公式如
14、下所示：式中，r代表类Gp中变量本身与其他变量相关系数平方和；MGp代表类GP中变量数；R2Gp代表相关系数平方和均值，R2GpMa*即为该类典型变量。 根据调查问卷所获取的资料进展处理，并得到相关数据，利用以上公式，依次计算出类，类，类，类中的变量项相关系数平方和均值，其结果如下所示：类各变量相关系数平方和均值分别为 0.8375，0.9257，0.8702，0.9216，0.9230，0.9060，0.8962，0.8254，0.8865，则选取*10作为I类典型变量；类各变量相关系数平方和均值分别为0.8650，0.8803，0.8675，0.8838，0.8604，0.8859，0.8
15、692，0.8434，则选取*30作为II类典型变量。类各变量相关系数平方和均值分别为 0.7878，0.8508，0.8619，0.7952，0.8506，0.7700，则选取*20作为类典型变量；类各变量相关系数平方和均值分别为0.7965，0.8028，0.7593，0.7785，0.8123，则选取*31作为类典型变量。以*10，*20，*30，*31四个典型变量作为列联表列属性，以*1性别、*2年龄、*3驾龄三个根底变量作为行属性，建立列联表对调查问卷中行车驾驶过程中驾驶人员行为及心理特征进展分析。三、行车驾驶行为及心理特征列联表分析一 列联表简介列联表是以列表方式表示两个或多个变量
