對軌道交通列車駕駛人員駕駛適應性測試的裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及軌道交通列車駕駛測試領域。更具體地，本發明涉及一種對軌道交通 列車的駕駛人員進行駕駛適應性測試的裝置及其測試方法。
【背景技術】
[0002] 隨著我國軌道交通行業的發展，對軌道交通列車的需求日益增長，對軌道交通列 車的駕駛人員的需求也相應地越來越大。通常，軌道交通列車包括鐵路機車、動車組、大型 養路機械、軌道車、接觸網作業車、地鐵、輕軌、市郊鐵路、有軌電車、磁懸浮列車等。但是，與 對普通機軌道交通列車的駕駛人員進行測試不同的是，出于場地、設備、時間、安全性及成 本、費用等方面的考慮，不可能讓軌道交通列車的駕駛人員直接駕駛真正的軌道交通列車 進行實地測試。因此，設計專門針對軌道交通列車的駕駛人員的測試裝置和方法以測試其 駕駛適應性尤為重要。
[0003] 實踐表明，軌道交通列車的駕駛人員應具有的一項基本能力是能夠準確感知或掌 握其所駕駛的軌道交通列車的運行速度，也就是說駕駛人員需要能夠不依靠或借助任何設 備而單憑自身的感覺就得直接判斷或預估出此時此刻列車行駛的速度。即軌道交通列車的 駕駛人員需要具備很高的對速度預測或感知感應的能力。具備上述能力，才能在駕駛列車 這種比汽車等普通機動車體量大很多的交通工具時熟練地把握加速或減速、制動、鳴笛、開 關燈、與調度聯絡、與途經站段聯絡等操作的時機等。
[0004] 而現有技術中需要但目前還沒有能夠對駕駛人員所需的上述能力進行測試的裝 置和方法，即對駕駛適應性所需要的一系列能力和素質中的速度預測能力進行測試的裝 置。而且該裝置還應當操作簡便又能逼真、客觀、準確、有效地反應軌道交通列車的駕駛人 員的實際能力或水平。
【發明內容】
[0005] 為了解決上述問題，本發明提供一種對軌道交通列車駕駛人員駕駛適應性測試的 裝置，包括：隧道模型；軌道交通列車模型，所述軌道交通列車模型沿所述隧道模型行駛； 遮擋物模型，所述遮擋物模型遮擋所述隧道模型的一部分；操作構件，所述操作構件響應所 述駕駛人員的操作而產生輸入信號Ix，其中X= 1，2,"·η;以及計時構件，所述計時構件記 錄產生所述輸入信號的時間tx。
[0006] 本發明進一步提供一種對軌道交通列車駕駛人員駕駛適應性測試的方法，包括： 軌道交通列車模型沿隧道模型行駛；操作構件響應于所述駕駛人員的操作而在時間tx產生 輸入信號，其中X= 1，2, 一η;當所述軌道交通列車模型的最前端被遮擋物模型覆蓋時，計 時構件記錄時間tx。
[0007] 本發明的仿真測試裝置和方法能夠有效地測試出軌道交通列車的駕駛人員對軌 道交通列車的速度的感知能力，即在駕駛過程中對瞬時行駛速度的預測或感知的能力。另 外，本新型的測試裝置操作簡便、成本低廉且不需占用大量空間，能夠實現一次同時對多名 駕駛人員的測試。
【附圖說明】
[0008] 附圖1示出了本發明的用于對軌道交通列車的駕駛人員進行駕駛適應性測試的 裝置的第一示意圖。
[0009] 附圖2示出了本發明的用于對軌道交通列車的駕駛人員進行駕駛適應性測試的 部分裝置的第二示意圖。
【具體實施方式】
[0010] 如下，參考附圖1示出了本發明的用于對軌道交通列車的駕駛人員進行駕駛適應 性測試的裝置的第一示意圖。
[0011] 用于對軌道交通列車的駕駛人員進行測試的裝置100主要包括：隧道模型101、軌 道交通列車模型102、遮擋物模型103、操作構件104和計時構件105。
[0012] 從駕駛人員的視角，隧道模型101優選地在水平方向延伸。
[0013] 所述軌道交通列車模型102用于沿所述隧道模型101行駛。軌道交通列車模型102 可沿所述隧道模型101勻速或變速行駛。在優選的情況下，所述軌道交通列車模型在1. 04 秒至2. 08秒內行駛完所述隧道模型101。
[0014] 所述遮擋物模型103用于遮擋所述隧道模型101的至少一部分。本領域技術人員 可以理解，為了給駕駛人員足夠的時間判斷軌道交通列車的運行速度，遮擋物模型103不 應當非常靠近軌道模型101的前端部且不能過多的遮擋隧道模型101。換句話說，所述遮 擋物模型103優選地設置為更靠近所述隧道模型101的與軌道交通列車模型102駛出的一 端相對的另一端（例如圖1所示的右端）。在優選的實施例中，遮擋物模型103位于隧道 模型的后半段。在優選的實施例中，遮擋物模型103遮擋在所述隧道模型101的整個長度 的四分之一處至三分之一處。例如，在一個具體實施例中，遮擋物模型103的前端部位于隧 道模型的總長度的二分之一處，且遮擋物模型的長度為隧道模型101的整個長度的四分之 一。由此，遮擋物模型103遮擋隧道模型101的長度的二分之一至四分之三處之間的區段。 駕駛人員每產生一次輸入信號，即表明其進行了一次測試。優選地，η為20至40之間的任 一整數，例如30。
[0015] 操作構件104響應駕駛人員者的操作而產生相應的輸入信號Ιχ，其中X= 1，2,… η。具體地，操作構件104可以為任何可用于實現輸入功能的器件，也可為專門的輸入器件 或外接設備。例如，可以是專門的或類似于列車上實際駕駛實際操縱所用的操縱桿或按鈕， 也可以是專門的或類似電腦所用外接鍵盤或鼠標。在優選實施例中，操作構件104為鍵盤 和鼠標中的一者或多者。本領域技術人員應當理解，基于本發明的目的，在軌道交通列車模 型102進入遮擋物模型103之前，操作構件104的任何操作均應視為無效，即對其的操作不 會啟動計時構件來記錄時間tx。
[0016] 計時構件105記錄產生所述輸入信號的時間tx，其中X= 1，2，…η。本領域技術 人員應當理解，在軌道交通列車模型102進入遮擋物模型103之前，計時構件105不被啟 動。
[0017] 在一個具體實施例中，本發明的裝置包括顯示構件106用于顯示所述軌道交通列 車模型101、所述隧道模型102、所述遮擋物模型103以及所述軌道交通列車模型101在所 述隧道模型102上的運動。顯示構件106可以為任何具有顯示功能的器件。在優選實施例 中，顯示構件106為電腦的顯示屏。
[0018] 更進一步地，本發明的裝置還包括計算構件（未示出）以執行如下步驟：
[0019] 依據下列公式分別計算快速和慢速情況下，軌道交通列車模型平均反應時間?\、Τ2 及其標準差Di、D2:
[0024]η為自然數或正整數，例如，1，2, 3,4, 5, 6, 7,8, 9等。優選的，η取為5.
[0025] 依據下列公式分別計算快速和慢速的搖擺度吣和Μ2:
[0028] 依據下列公式分別計算快速和慢速情況下，軌道交通列車模型平均反應時間I\、T2 的標準化分數Tlstan、T2stan和搖擺度的標準化分數Μ lstan ^ ^2stan ·
[0029] Tlstan= (TrTlavg)/D1；
[0030] Mlstan = (Mi~Mlavg)/O1 ；
[0031] T2stan= (T2-T2avg)/D2；
[0032] M2stan= (M2_M2avg)/D2;
[0033] 依據下列公式計算速度預測分數V:
[0034] V= (Tlstan*0. 6+Mlstan*0. 4) *0· 6+ (T2stan*0. 6+M2stan*0. 4) *0· 4
[0035] 數值V反應了操作者對軌道交通列車運行速度的感知準確度和靈敏度。
[0036] 另外，本發明還公開了一種對軌道交通列車的駕駛人員進行駕駛適應性測試的方 方法，包括：軌道交通列車模型沿隧道模型行駛；當輸入信號產生于所述軌道交通列車模 型的最前端被遮擋物模型覆蓋時或覆蓋后，啟動計時構件開始計時；操作構件響應于操作 者的操作而在時間tx產生輸入信號，其中X= 1，2，…η。
[0037] 上述方法進一步包括計算如下數據：
[0038] (a)依據下列公式分別計算快速和慢速情況下，軌道交通列車模型平均反應時間 1'1、1' 2及其標準差01、02:
[0043]η為自然數或正整數，例如，1，2, 3,4, 5, 6, 7,8, 9等。優選的，η取為5·
[0044] (b)依據下列公式分別計算快速和慢速的搖擺度乂和Μ2:
[0047] (c)依據下列公