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。     

公路视错觉减速标线横向宽度及角度与减速效果研究

为了研究公路视错觉减速标线横向宽度和角度对车速变化的影响,选择横向宽度20~55cm、角度0°~180°的梳齿形减速标线进行室外实车试验,建立了车速与公路视错觉减速标线的横向宽度和角度的数学模型。结果表明:车速与标线横向宽度之间呈逻辑关系,建立了两者之间的定量关系模型。标线角度为130°~150°时,小车车速下降,在150°时达到最低值,当角度为30°~45°时,小车车速有增加的趋势,车辆通过角度变化的视错觉减速标线后,平均车速和标准差降幅分别达到10.07%和51.48%。     

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。     

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。     

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%。     

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。     

基于视错觉的公路隧道中部安全控速方法

公路隧道中部低照度、环境单调的特点,容易导致驾驶人产生严重视错觉,从而低估车速,引发交通事故.高频视觉信息容易导致驾驶人高估车速,而中、低频视觉信息则会导致驾驶人低估车速,但不同频率视觉信息,不同照度水平对公路隧道中部行车环境中驾驶人的车速感知影响缺乏定量分析.文中利用3ds Max软件制作公路隧道中部行车仿真模型,利用E-prime软件进行基于极限法的车速感知心理物理实验,并用实车试验数据校核了模型精度,对高频视觉信息与高、中频组合视觉信息在不同照度水平(100％,50％,25％标准照度)条件下的速度感知、反应时进行了对比研究.实验结果显示:公路隧道中部的速度感知主要由高频视觉信息决定,在100％标准照度条件下高频视觉信息的车速高估约为20％,在加人中频视觉信息后,车速高估情况趋于合理,约为14％;照度变动对速度感知和反应时均有显著影响,显著度分别为0.008和0.013,照度条件越好,车速高估越低,反应时越短.     

基于模拟驾驶的天气环境对驾驶员危险感知特性影响

据统计,在我国现有交通事故中由于驾驶员危险感知错误导致的比例占40%~45%,而由于不良天气导致的事故总量比正常情况下高出3~4倍;因此,研究驾驶员对不良天气的危险感知意义重大。对速度的感知能力是保证行车安全的先决条件,也是衡量驾驶员危险感知能力的重要指标。运用虚拟驾驶半实物仿真平台,检测晴雨雪等不同天气对驾驶员视觉感知特性的影响。结果表明,雨雪天气比晴天时驾驶员的视觉感知车速低3%~17%。     

山区公路平曲线路段线形与行车减速模型

山区公路作为交通事故的多发地段,行车速度和行驶轨迹因素在事故致因中占有相当的比重,公路线形是决定车辆行驶速度的基础。以山区公路车辆运行速度作为主要研究对象,将山区公路弯道路段入弯前车辆减速行为的观测和调查数据作为参考对象,建立山区公路平曲线路段的驾驶员行车速度控制模型,并利用实例对行车减速模型进行了对比验证。计算结果表明,所建减速控制模型可行、有效,能较好地模拟车辆经过限速标志或路面减速标识路段时的减速行为,为山区公路线形设计、行车安全性分析与评价,以及山区公路交通安全改善提供新的理论方法与指导依据。     

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。     

平竖重合路段的弯道错觉及其对交通事故的影响

根据驾驶员视觉特性和弯道感知调查结果,阐述了透视曲率半径的估计和计算方法,并验证了透视图分析方法,阐明了错觉产生机理,最后对上三高速公路交通事故进行了调查分析.结果表明:驾驶员是根据弯道内侧边线的开敞程度来判断和估计弯道曲率的;平凹组合路段和平凸组合路段的事故伤亡程度分别显著高于和低于全路段;平凹组合路段的死亡率、受伤率和伤亡率是平凸组合路段的2倍左右;超速行驶是平凹组合路段事故多发的主要原因之一;全路段及2种线形组合路段的事故形态没有明显差异;平竖重合路段的弯道错觉及交通事故的异常性应引起高度重视.     

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。     

山区道路弯道上车辆自动减速系统分析、建模与设计

受弯道离心力影响,在弯道处车辆易发生侧滑和侧翻,山区道路转弯车道为交通事故高发区.车辆自动减速系统运用ITS技术自动控制车辆,使其能以安全车速通过弯道,避免交通事故发生.阐述车辆在转弯道处的运行机理,并对其在直线路段和曲线路段的运行情况分别建立数学模型,且对模型进行解析,以展现车辆自动减速系统的控制过程.通过对数学模型...     

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.     

道路反光标线的研究与发展

在昏暗的夜晚,驾驶员不容易辨认不同颜色和各种纹理图象的道路标线,这就要求道路标线具有自行发光或反光的性能,使标线仍能起到分导指示车辆行进的作用。目前国外的城市街道,城公路乡和机场已广泛应用具有反光性能的标线,并取得提高车辆行驶速度,减少交通事故的明显效果。随着我国公路交通事业的发展,城乡交     

基于模糊规则的弯道安全车速研究

弯道是道路交通事故的多发场所,而弯道路段的车辆安全车速受多种因素影响。为综合考虑影响车辆安全行驶的驾驶员、车辆、道路环境等因素,基于模糊规则推导出弯道安全车速的安全系数,同时基于车辆动力学计算车辆在弯道行驶时的临界安全车速,将两者结合保证车辆安全行驶。Simulink和Carsim联合仿真实验结果表明:该方法可以有效保证车辆在弯道的安全行驶。     

双车道公路小半径曲线段行车速度与行车轨迹关系研究

为研究双车道公路小半径曲线段中行车速度变化趋势及车速对行车轨迹的影响,建立了某村镇路段双车道公路3处曲线段的三维仿真场景,针对双车道公路运行车速离差大的特点,以小客车不同行车速度进行了驾驶模拟实验.为了保证数据精度,每段曲线提取31个断面.实验表明:车辆在车速较低时能以"减速—稳定—加速"的状态行驶,在车速较高时难以保持此状态;因驾驶员个体差异,曲线段行车轨迹主要分为"漂移"和"校正"两类;行车轨迹向弯道外侧最大偏移位于圆缓点处,向弯道内侧最大偏移位于曲中点处.同时行车轨迹侧向偏移量与行车速度呈正相关关系.     

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。     

雾天对弯道驾驶行为的影响研究

雾天环境下不良的视距条件使得驾驶员在驾驶过程中存在安全隐患.利用驾驶模拟器,选取雾天环境作为典型干预因素进行驾驶模拟实验,同时考虑驾驶人职业和性别作为可能的影响因素,实验设计直角弯道和S形连续弯道2种道路线形,从实验数据中抽取平均车速与车辆驶出弯道率作为关键变量,采用多变量方差分析、均值统计等方法分析雾天环境下驾驶人的驾驶速度和驶出弯道率,并建立Logistic回归模型分析各因素对车辆驶出弯道可能性的影响.实验结果表明,驾驶人在弯道雾天行驶时的平均车速要比无雾情况下略高,且职业驾驶人的平均车速较非职业驾驶人明显偏低;随着雾的浓度的增大,驾驶人在直角弯道处和S形连续弯道处驶出弯道的比例均显著增大.