A Study on Evaluating Length Limit in Tangent Section of Highway Based on Driver's Workload

Driver's psychophysiological load is one of the key measures for evaluating the safety of the highway. The purpose of this study is to propose and to test the methodology of evaluating the length limit of tangent section using driver's psychophysiological load. Driver's psychophysiological data is represented by the data acquire by frontal and occipital lobe. In order to compare the differences between tangent segments and the orders, real road driving experiments were performed. We collected psychophysiological data during the operation of vehicles. The experimental data were analyzed using FFT (Fast Fourier Transform) and relative power spectrum tools. These routine produces the beta value which is a major factor in consideration of driver's condition. The results in this study are summarized as follows: (1) A new methodology of evaluating the length limit in tangent section of highway using driver's psychophysiological load was proposed. (2) It was observed that driver's work load at tangent section was three times lower than that at the other section types. The beta value at tangent section is 2.219, while that at general section is 0.821. (3) It was observed that the driver's work load was significantly dropped to 0.428 after the continuous driving of 4.2km tangent section. (4) Based on the experimental subjects(from 27 Years to 31). we suggest that 30 times of design speed(3.0 km) could be acceptable as the length limit of tangent section in highway rather than the Previous limit which is 20 times of design speed(2.0km).

운전자 작업부하를 고려한 최장 허용 직선길이 결정에 관한 연구

본 연구에서는 직선도로와 일반도로 구간을 운전하는 운전자의 각성변화비교와 적정한 도로의 직선길이를 알아보기 위하여 10명의 피실험자를 대상으로 실제 운전 중에 운전자의 좌우측 전두엽과 후두염의 뇌파를 측정하였다. 수집된 Data를 FFT(Fast Fourier Transform)분석에 대해 상대 파워스펙트럼 값을 구하였으며 $\beta$파의 값을 중심으로 분석하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째 운전자의 각성수준 치를 측정하여 새로운 최대 허용 직선길이 기준정립에 활용가능한 방법론을 제시하였다. 둘째 직선구간을 주행하는 경우 일반구간 주행보다 각성정도가 낮은 것으로 나타났다 특히, 운전 중 운전자의 각성을 가장 잘 설명하는 것으로 알려진 후두염에서는 현저한 각성의 감소가 일어났다. 일반구간은 0.821, 직선구간은 2.219로 직선구간에서 약 3배정도의 각성치가 낮아져서 운전자의 운전능력이 현저하게 떨어지는 것으로 평가되었다. 셋째, 운전자 각성수준은 직선도로 진입 후 4.2km지점에 0.428로 나타나 통계적으로 유의한 수준으로 각성이 크게 감소되었으나 3.6km가지는 운전자의 각성수준이 유의한 수준으로 감소하지 않고 있다. 넷째 따라서 20~30대 남성을 대상으로 한 실험조건에서 직선구간의 최장 허용 길이를 기존의 설계속도의 20배로 규정한 2.0km 값보다는 설계속도의 30배인 3.0km로 완화하여도 운전자의 운전능력에 부정적인 영향이 없을 것으로 판단되었다.