冰雪弯道视错觉减速标线参数组合设计

公路弯道是道路交通事故频发路段,尤其是在冰雪环境下,车辆事故数是非冰雪天气环境下的14倍。在死亡交通事故致因中,车辆超速和速度不当约占1/3,因此合理控制速度是保障公路弯道处行车安全的重要途径之一。而驾驶员的操作行为主要由获取的视觉信息决定,视觉是驾驶员重要的速度感知源。为了减少冰雪天气环境下公路弯道处的事故发生率,从驾驶员视觉信息角度出发,通过视错觉减速标线的合理设置,提高驾驶员的速度感知能力,达到控速的目的。基于视错觉减速标线作用机理和恒定闪现频率,对标线的颜色、宽度、形状3个设计参数进行正交组合,挑选出具有代表性的9种参数组合方案。采用3ds Max建立仿真试验环境,将驾驶员感知加速率作为指标对不同组合标线的减速效果进行了量化分析,并对试验数据进行了方差分析。结果表明:在冰雪弯道施划减速标线可使驾驶员产生感知车速偏高的错觉,且纵向宽度为0.1 m的绿色梳齿形减速标线具有相对较好的减速效果;在显著水平α=0.01的条件下,减速标线的颜色、宽度及形状对驾驶员的车速感知均具有显著影响,且影响程度由大到小依次为颜色因子形状因子宽度因子。     

公路梳齿形视错觉减速标线优化研究

对于公路危险路段,如果不进行道路线形改善,则通过采用限速设施,有效限制车辆的行驶速度是最有效的安全措施.文中结合梳齿形视错觉减速标线机理分析,基于公路视错觉减速标线仿真试验系统,以鱼刺形视错觉减速标线的部分研究结论为依据,分析了梳齿形视错觉减速标线的重要设计参数,确定了标线的样式和形式,通过仿真试验和实际道路试验验证了...     

基于仿真的公路视错觉减速标线效果对比研究

在分析目前国内外研究和应用较多的几种视错觉标线类减速设施减速机理的基础上,运用VC＋＋编程环境和DirectX技术建立了公路减速标线仿真实验系统,针对GB5768-2009《道路交通标志和标线》中推荐的行车道纵向和横向减速标线进行了减速效果验证及标线参数优化,并进行了行车道纵横向减速标线、鱼刺形减速标线和梳齿形减速标线减速效果仿真实验。结果表明,在同等道路环境条件下,各类标线中相邻标线间距相同时,鱼刺形减速标线和梳齿形减速标线能获得相对较好的减速效果。     

组合型视错觉减速标线设计方法与应用技术研究

对目前减速措施使用现状进行了分析,并对视错觉减速标线的使用状况及存在的问题进行了总结。结合梳齿形视错觉减速标线及宽度视错觉减速标线的部分研究成果,分析了视错觉减速标线的重要设计参数,通过定义组合设计参数,确定了新型组合标线的样式和形式。基于UC-win/road道路三维仿真试验系统对其进行仿真模拟,通过仿真试验和实际道路试验验证了具有最佳减速效果的标线。结果表明,组合型减速标线可达到理想的减速效果。应用道路规划软件对标线进行仿真设计,通过室内模拟仿真试验进行实验,并对优化方案仿真实验结果进行问卷调查,最终提出了减速效果更好,更加人性化的视错觉减速标线形式。研究成果可为道路管理和设施设计部门提供一定理论依据及参考。     

视觉减速标线控速效果评价

为分析视觉减速标线的控速效果和影响范围,选取南宁市6处视觉减速标线路段进行了实地车速采集,获取了视觉减速标线上下游各500m范围内13个断面的地点车速,共计样本约6 300个。利用断面车速数据构建速度-距离曲线,研究了车速的变化规律和视觉减速标线控速影响范围;采用t检验和比例检验分别检验了视觉减速标线上下游控制点及标线末端车速平均值之间的差异显著性和超速比例的差异显著性,验证了视觉减速标线的控速效果,并通过与对照组数据的对比排除了其他因素的干扰。结果表明,视觉减速标线的控速范围为上下游约250m;车辆平均速度下降程度为2.4~4.2km/h,超速车辆比例下降9.4%~15.6%。     

减速标线视觉减速有效性实验研究

依托驾驶模拟实验,在虚拟场景中设计纵向减速标线和无震动感横向减速标线,采集车辆运行状态、驾驶员注视行为和操控行为数据并进行处理和分析,验证减速标线的视觉减速有效性.分析结果表明,纵向减速标线和无震动感横向减速标线对驾驶员的视觉特征均具有一定的影响;纵向减速标线和无震动感横向减速标线对车辆运行状态没有显著影响,但对驾驶员从减速意识到减速决策的转化具有显著的促进作用,尤其无震动感横向减速标线对驾驶员减速意识的影响大于纵向减速标线.结果表明,在道路纵坡为1.7%的双向八车道城市快速路虚拟场景中,纵向减速标线和无震动感横向减速标线具有一定的视觉减速有效性.     

基于视错觉原理的减速标线技术研究

根据国内外的统计资料,在所有交通事故中,由于车辆超速以及速度不当所造成的交通事故约占死亡交通事故的1/3。本文从驾驶员心理角度出发,考虑驾驶员的视错觉特性,选择一项或多项视错觉生成原理,以此找出三维空间中驾驶员视线与道路标线的交汇点,按功能需要人为改变交汇点处的视觉效果,进而引导驾驶员驾驶行为。从而将视错觉理论应用到道路减速标线设计中,并试验判断设计标线的有效性,提出一种基于视错觉原理的减速标线设计方法。     

高速公路振动减速标线路段运行速度变化规律研究

选取山区高速公路3类代表性的振动减速标线进行了实地交通流检测。对不同检测断面的速度、交通流量等进行了统计分析;对各检测断面小车、大车速度分布的正态性进行了验证,研究了车辆通过3类振动减速标线的速度变化特征;利用回归分析方法,分别建立了高速公路振动减速标线路段小车、大车的运行速度变化规律模型,并针对模型所反映出的车辆在高速公路振动减速标线路段运行速度呈现先减速、后加速的变化特点,提出设置振动减速标线提醒标志、延长振动减速标线长度及组间距等安全管理建议。结果表明:模型与实测数据吻合较好。     

山区城市道路匝道段纵向视错觉减速标线影响研究

为了能够使驾驶员识别到更多的信息获取充足的道路环境状态来保证安全行驶,驾驶员在行驶时需要关注道路上的各种目标,驾驶员视线点在其视野范围内呈一定分布规律,视错觉减速标线的应用对交通安全有着重要影响。该文通过实车试验的方法对设置纵向减速标线的鹅公岩匝道路段和未设置标线的匝道路段的交通流量、区间速度、驾驶员瞳孔指标和轨迹横向偏移量等试验数据进行采集,再结合鹅公岩大桥的道路线形等数据,分析试验路段的交通流特性、驾驶员生理行为指标和轨迹规律,得到在鹅公岩匝道路段设置纵向视错觉减速标线后对驾驶行为及交通流状态的影响规律。试验表明:在匝道路段设置纵向减速标线可以使区间速度的均值降低8.48%,大部分车辆轨迹偏移量一般为0.5～1 m,小于对比路段的1～1.5 m;利用聚类分析结合车辆结构和道路线形,将驾驶员前方视野平面划分为左前方、右前方、左远前方、右远前方、近前方和远前方6个区域。     

基于驾驶员视错觉特性的新型控速标线研究

基于驾驶人动视觉特性以及视觉错觉特性,综合现有驾驶员视觉的相关特性以及目前的减速标线研究现状和有关规程、规范,在此基础上设计了一种改进优化的视错觉控速标线,通过UC-win/Road软件和模拟驾驶对驾驶人开展了室内仿真驾驶,对减速效果进行评价。新型视错觉标线可以对驾驶人造成车速增加和车道变窄的错觉,控速效果较好。     

公路施工区限速措施效果评价研究

本研究对公路典型施工区内三种限速措施的效果进行了分析评价,结论表明:单一的限速标志所能取得的效果很有限,不能达到人们预期的效果;相比之下,视错觉减速标线有一定的减速效果,能够使平均速度降低8 km/h;而减速垄的效果则十分明显,使平均速度降低了17 km/h.     

基于视觉心理的山区公路曲线段视觉诱导与安全评价

基于视觉边缘理论,从驾驶员角度出发,采用在曲线段及曲线前直线段铺设干预标线的方法,对驾驶员进行视觉干预,以期改变车辆运行速度和行驶轨迹,进而起到预防交通事故发生,提高行车安全性的作用。分析了边缘率对车速、行驶轨迹的干预机理,选择特殊形式道路标线作为视觉干预的载体,对不同参数标线进行了驾驶模拟试验,分析得到最佳标线形式及参数。在此基础上,论文以温州某山区公路为背景,选取驾驶员注视点、心率、车速、行驶轨迹、横摆角速度等指标,进行视觉干预行车试验,并从以下几个方面对视觉干预效果进行对比分析:干预前后驾驶员注视点及心率变化;干预前后车辆入弯前减速起始位置变化;干预前后车速变化;干预前后车辆行驶轨迹变化。     

非对称边缘率标线对弯道驾驶人横向位置调整的影响机理

为了揭示非对称边缘率标线对弯道驾驶人横向位置调整的影响机理,在高速公路弯道上开展路上试验,分别布设2种不同的非对称边缘率标线,采集了断面车速、车头时距及左右车轮在车道的横向位置等数据,运用结构方程模型研究了影响路径。结果表明:驾驶人偏离感知速度大的一侧,标准路径系数为-0.46;驾驶人通过降低车速来减小内外侧感知速度差异,内外侧感知速度差异越大,减速幅度越大,越偏向曲线内侧,标准路径系数为0.08;两侧感知速度差异增大能提高驾驶人弯道车速危险性感知,使驾驶人降低车速进而影响车辆横向位置,标准路径系数为0.03;边缘率标线通过增大驾驶人感知速度间接影响车辆横向位置,标准路径系数为0.14;距离内外侧标线距离的标准路径系数分别为0.26和-0.28。各路径影响效果合成后,驾驶人整体上偏离速度感知大的一侧。     

彩色陶瓷减速标线在高速公路收费站广场的设计与应用

合理设置减速标线对高速公路交通安全具有重要的作用。介绍了新型彩色陶瓷减速标线从设计到应用的整个过程。在综合对比分析了当前常用标线的应用特性后,提出设计新型彩色陶瓷减速标线。新型减速标线进行设计过程充分结合驾驶者的心理反应、交通信息处理的概念模型以及彩色陶瓷减速标线的应用原理。实际应用研究表明,彩色陶瓷标线能达到明显给驾驶人员以心理暗示并自觉减速的效果。进一步经济成本分析显示:虽然彩色陶瓷减速标线的建设成本相对较高(300～400元/m2),但年综合成本相对较低(30～40元/(m2.年))。因此,彩色陶瓷减速标线运用于交通减速标线优势和价值是十分明显的。     

城市快速路减速车道驾驶行为分析及其安全性研究

为了研究驾驶人在城市快速路匝道减速车道的驾驶行为及其风险特征,基于43名不同经验驾驶人的道路实验数据,提取了典型快速路出口减速车道共260 m的驾驶行为数据;采用统计方法分析了不同经验驾驶人的行车轨迹、进入减速车道的纵向位置、进入匝道时的车速、进入匝道时的横向位置,以及在典型断面上平均车速.通过分析数据发现,熟练驾驶人提前变道意识强于非熟练驾驶人,而这种提前变道行为对于尽早进入减速车道有正面作用;熟练驾驶人能更好地保持进入匝道时的横向位置,非熟练驾驶人则偏右;减速车道对熟练驾驶人和非熟练驾驶人的减速效果均不理想,非熟练驾驶人在减速车道上车速显著低于熟练驾驶人,但是所有驾驶人在出口匝道车速比限速值要高.研究结论可为城市快速路减速车道参数设计和交通安全管理提供理论基础.      

高速公路直线段边缘率控速标线周期长度设计模型

为了探索边缘率控速标线周期长度对降速行为的影响现象,构建周期长度设计模型,在4条高速公路直线段上重复开展了边缘率控速标线周期长度分别为16,8,4,2,1m的控制性试验。采集车速特征数据,依据边缘率定义计算了单个车辆所对应的时间频率,建立了时间频率与加速度之间的关系,在此基础上,考虑事故率、事故强度与车速指标的关系,结合路段车速分布特征建立边缘率控速标线周期长度设计模型,并给出对应算法。研究结果表明:时间频率是周期长度影响减速效果的内在因素,当时间频率处于[10,18]Hz时,驾驶人一致采取制动行为,降速幅度随时间频率的增大而增大,当车辆对应的时间频率等于18Hz时,驾驶人一致减速效果最大,且4个试验地点的时间频率与加速度呈显著且稳定的线性相关关系;当时间频率处于[1,10)Hz时,各时间频率所对应的加速度值均小于0;当时间频率大于18Hz时,各时间频率所对应的加速度均值小于0,但其减速幅度显著小于时间频率为18Hz时的,控速效果弱。鉴于此,以车速标准差最小以及将最高车速控制在安全车速以内为目标,以时间频率上限值、时间频率与加速度之间的关系、铺设终点与起点车速关系、边缘率控速标线周期长度最大值为约束构建了边缘率控速标线周期长度设计模型,该模型可用于边缘率控速标线周期长度的优化,提高其控速效果。     

减速带减速原理及其应用

为弥补交通标志标线对机动车驾驶员减速效果的不足,在对交通平静化的减速措施——减速带传统研究的基础上,提出了新型的无破损减速带,分析减速带控制驾驶员行驶车速心理,提出了减速带设计流程,确保车辆以低速通过减速带设置区域并保障车辆通过的安全性。最后在南方某城市几条道路路段和交叉口进行减速带试点工程,进行尺寸设计以改善安全状况。     

无信号公路平交口支路上游功能区减速驾驶行为研究

为分析无信号公路平面交叉口上游功能区车辆通行安全和效率问题,针对驶入交叉口前驾驶员驾驶行为决策过程及其影响因素进行分析。对在南京采用视频采集的数据进行处理,提取驾驶员减速行为的速度和减速度数值并对它们的特性进行定量分析。采用方差分析得出各影响因素对速度、减速度的影响程度,并且建立减速度与各影响因素之间的减速驾驶行为模型。结果表明,车辆在无信号控制公路平交口上游功能区内车速呈现明显的下降趋势,且速度的分布逐渐由离散变得集中;车辆其减速度的变化过程是先变大后变小;初速度VA0、左右转变量被选入模型并对减速模型有显著作用。从而为无信号控制公路平交口交通设计、政策和改善安全提出建设性意见和提供理论基础。     

陶瓷减速标线的研发和应用

介绍了研究组研发的陶瓷减速标线的性能，特点，详细剖析了陶瓷减速标线的结构形式以及生产工艺，并结合实际应用研究分析，陶瓷减速标线是一种性价比高，耐耗性能优异，施工便捷绿色环保的优质新型道路标线，具有较强的实用性和开发价值，有广阔的推广应用前景。     

典型车速控制措施的有效性与适应性分析

针对目前车速控制措施评价中存在的问题,从有效性和适应性2个方面建立了评价指标集,并根据实际道路上的车载实验数据,分析了限速标志、振动减速标线、减速丘这3种典型车速控制措施的有效性和适应性。分析结果表明：3种车速控制措施的实时速度曲线均为＂不完全对称V形＂,瞬时心率曲线随时间而下降;有效性方面,减速丘的减速效果最明显,限速标志最弱,但其作用时间最长,对驶出速度影响最大,振动减速标线对驶出速度的影响最小;适应性方面,限速标志对驾驶人造成的紧张感和不舒适感最弱,减速丘最强。