城市水下特长隧道出入口视觉及舒适性研究

为探求驾驶人在城市水下特长隧道出入口的视觉负荷变化特性和视觉舒适性,在上午9：00~10：00的平峰时段,天气良好且交通流影响较小的条件下,选取10名驾驶人于东湖隧道（全长10.6 km,限速60 km·h^-1）以50~60 km·h^-1的自由流车速开展实车试验。利用眼动仪、照度计等试验设备,采集驾驶人进出城市水下特长隧道过程中的瞳孔面积、照度值等试验数据。基于实车试验数据,研究进出隧道过程中驾驶人的瞳孔变动特性,并比较多种评价指标的差异性,选取瞳孔面积最大瞬态速度值为评价指标,对东湖隧道出入口的视觉舒适度进行评价。基于瞳孔面积的变化特点构建了瞳孔面积最大瞬态速度值与瞳孔面积的函数模型,具体分析了出入隧道过程中不同位置的视觉负荷。结合出入口处连续时间序列下光环境的变化特点,分析了出入口的视觉舒适性。研究结果表明：进入隧道过程中驾驶人瞳孔面积的平均增长率较城市普通路段增大至246.561%并趋于稳定,对黑洞效应的适应时间为8.636 s;驶离隧道过程中较隧道内部路段平均增长率减小至62.631%并趋于稳定,对白洞效应的的适应时间为4.273 s;瞳孔面积最大瞬态速度值与瞳孔面积呈正相关性,出入口位置的视觉负荷排序为入口洞内最大、出口洞内次之、入口洞外与出口洞外最小,各区段的视觉舒适性与之相反;研究发现出入口处的格栅式遮光棚可缓解光环境的急剧变化,有助于驾驶人适应黑白洞效应、提升行车安全性。     

双车道公路隧道群紧急停靠带安全设置位置分析

为提高双车道公路隧道群隧道间紧急停靠带安全设置水平,分析了在隧道出入口白洞效应和黑洞效应影响下,因紧急停靠带位置设置不当而可能引起的追尾碰撞事故及其发生过程,并以此为依据,建立了紧急停靠带与隧道出口安全距离解析方程组和紧急停靠带与隧道入口安全距离解析方程组,通过求解这两个方程组可获得紧急停靠带与隧道进出口应保持的最小安全距离.最后,用实例的方式介绍了如何应用本方法.     

循隆高速公路照明节能方案研究

本文基于国道310线循化至隆务峡段公路穿越公伯峡水库路段隧道运营电费可观的现状,对于原有隧道加强照明采用高压钠灯、基本照明采用LED灯并配置回路控制方案进行节能优化,应用LED变色温隧道照明技术,降低甚至消除"白洞"效应与"黑洞"效应对驾驶员行车的影响的,并根据隧道洞外自然光实时调控隧道内人造光源,在提高行车安全的前提下达到节能效果。     

公路隧道照明控制技术综述

为消除"黑洞效应"和"白洞效应",需对公路隧道照明进行有效控制,以使隧道内电光源照明亮度与隧道外自然光亮度之间尽可能建立一种相对稳定、较为缓和的照明亮度递减适应曲线,满足公路隧道运营安全的需要,最大限度地节约电能。从控制方式、控制方法、控制参数和控制系统等4方面全面阐述公路隧道照明控制技术的发展,并指出目前公路隧道照明控制技术应用存在的主要问题,展望公路隧道照明控制技术的发展趋势。     

公路隧道出入口驾驶员视觉负荷评价与建模

公路隧道出入口段行车时驾驶员的视觉负荷变化较大，为进一步量化该路段视觉负荷的变化规律，选取10名驾驶员在秦岭终南山公路隧道柞水—西安段进行实驾试验，采集驾驶员在昼间晴朗天气下通过隧道出入口路段的照度、车速、瞳孔面积等数据。通过分析驾驶员在隧道出入口段的瞳孔面积变化特征，参照峰均比(PAR)、频段比(LF/HF)等物理学、医学参数，提出“瞳孔面积相对变化强度”(RCPA)的概念，将其作为视觉负荷的评价指标，划分出该指标取值与视觉舒适度的关系，并建立RCPA与速度、照度的数学模型。结果表明： 1）RCPA可以较好地体现出隧道出入口段视觉负荷渐变累积和急剧震荡的规律； 2）在即将驶入洞口和刚刚驶离洞口时的瞬时视觉负荷最大，超过了生理极限； 3）RCPA与速度、照度的定量关系可为隧道出入口制定安全速度阈值、改善照明环境提供参考依据。     

舒家湾隧道照明智能控制系统方案分析

隧道照明控制方案基于洞内外光强差,以解决黑洞效应和白洞效应.大部分照明回路处于常亮状态,无车和小车流量状态都是7x24 h运行,存在照明电能浪费.本方案以“安全第一、按需照明”为设计思想,采用先进的控制技术和通讯技术,提供可分段控制、自动适应不同交通量、依据洞外亮度自动调整洞内亮度、洞内无车自动调整至国标要求的最低亮度的隧道LED照明节能解决方案.     

欧洲黑山南北高速公路隧道照明方案技术研究

随着国内外经济飞速发展,高速公路规模的不断扩大,隧道工程在公路工程中所占的比例越来越大,与此同时隧道照明也变得越来越重要,完善的隧道照明系统方案可以减轻驾驶员的视觉疲劳和进出隧道前后产生的"黑洞"效应,降低交通事故发生的概率。隧道照明与普通路段照明不同,尤其是白天更具有特殊性,白天照明比夜间照明更加复杂,包含人眼对光线明暗的适应能力,明暗过度的视觉问题。主要针对黑山南北高速公路KOSMAN隧道照明系统的总体方案进行分析,体现高速公路隧道照明对驾驶员生命安全的重要性,对节能减排的重要意义。     

基于支持向量回归的视距计算模型建立和应用

为了更加有效地对山区高速公路隧道段的行车视距进行检验,建立基于支持向量机的视距计算模型,并将该模型应用于实际隧道的视距检验中。首先对驾驶人视觉图像识别的道路中心线建立视觉车道模型,提取6个特征值作为形状参数,包括视曲线长和视曲率,相关性分析发现上述6个参数之间存在显著的线性相关性,采用主成分分析法将6个参数降维成2个独立的主成分。然后基于支持向量机建立计算行车视距的模型,训练测试完成后,该模型的均方误差为0.071 8,拟合优度为0.359。最后,利用该模型对浙江上三高速公路新昌至白鹤段的10个隧道路段进行视距检验,发现南往北向马岙岭隧道和北往南向龙山隧道存在运行视距不足的情况,对照各个隧道的驾驶人视觉图像,发现这2处地点存在不合理的视觉环境设计,包括速度控制、视线诱导和增强等设施,导致在行驶过程中,视觉环境供给的视距难以满足驾驶人需求的视距。研究结果表明:横向减速标线配合隧道口彩色路面提醒可对隧道入口段进行有效速度控制,从而降低行车视距的需求;通过在隧道内设置闪光式轮廓标和出口外设置绿化带或植被护坡可以增强驾驶人视觉感知,从而减少隧道入口段黑洞现象和出口段白洞现象的持续时间,增加视觉环境中供给的视距;2种设计都有助于实现视距供需的平衡。     

基于高原地区高速公路特长隧道路段的跟车特征与安全性研究

高原山区高速公路特长隧道路段普遍偏多,且多为事故多发区段,存在诸多安全隐患。以云南省高原高速公路特长隧道路段为研究对象,对高速公路特长隧道路段进行了实地交通流数据调查与分析,采集了高原地区高速公路特长隧道路段试验车辆的车速与跟车距离数据。重点研究了跟车速度与跟车距离相对于高原特长隧道路段的变化趋势及影响因素,发现高原特长隧道路段跟车规律可以通过高斯函数进行较好拟合。进一步与平原长隧道路段行车特征进行比较分析,得出高原较平原地区高速公路特长隧道路段跟车风险更高的结论,并以加速度与跟车距离为变量构建高原特长隧道的行车危险评价模型,得到高原地区高速公路特长隧道各路段的行车危险性系数,以此评价高原地区高速公路特长隧道路段的安全性。研究结果表明高原特长隧道行车受光线变化的影响较为明显,在隧道进口和出口易出现"黑洞效应"和"眩光"现象,且"眩光"对行车的影响大于"黑洞效应",在"黑洞效应"和"眩光"作用时期行车危险性较高,其中高原特长隧道进口内部30 m与距出口80 m处位置危险性最高。通过在高原特长隧道出口处布设车辆控制设施是降低行车危险性的有效手段。     

公路隧道光伏薄膜遮阳棚的透光率选型及光伏效益估算

在隧道洞口设置遮阳棚可以有效减弱车辆进出隧道时出现的“黑洞”“白洞”效应,并且节约电能。光伏薄膜材料具有光伏发电的功能,并具备一定的透光率,可以很好地结合遮阳棚达到洞口减光和光伏发电的双重效果。针对光伏薄膜遮阳棚的设计,根据光伏薄膜材料透光率的特点以及光伏发电规模的需求,通过DIALUX 数值模拟对视觉照度适应曲线进行对比,探讨在不同季节、不同行车速度下光伏薄膜遮阳棚透光率的不同组合形式及遮阳棚长度。研究发现: 1)行车速度为120、80、40 km/ h 时遮阳棚最佳透光率组合分别为初始段透光率0. 3+末尾段透光率0.15、初始段透光率0. 2+末尾段透光率0. 1、初始段透光率0. 15+末尾段透光率0. 05,对应的最佳长度分别为100、0、60 m。2)光伏薄膜遮阳棚对隧道洞口的减光效果良好。     

地下环形隧道出入口交通延误影响因素研究

为了分析地下环形隧道出入口交通延误的主要影响因素,提高出入口的通行效率,基于地下环形隧道出入口的特点,首先从人、车、路、环境,以及车库吸引率等方面建立地下环形隧道出入口交通延误影响因素体系,然后从系统的角度出发,利用决策与试验评价实验室(DEMATEL)模型对影响因素进行分析.结果 表明:地下环形隧道出入口交通延误的主要影响因素是出入口坡度、出入口车道长度和地下车库吸引率,最易受到影响的是车辆速度和驾驶人的反映判断能力.研究成果可为提高地下环形隧道和地下车库的通达性,减小地下环形隧道出入口的交通延误提供一定的理论依据.     

城市水下道路隧道驾驶安全影响因素分析和改善思路

总结城市水下道路隧道事故分布规律，从驾驶人、隧道光环境及道路条件3方面分析隧道驾驶安全影响因素，对现有安全改善措施及其优缺点进行剖析，并指出城市水下道路隧道驾驶安全优化研究趋势： 应以提升隧道光环境质量为主，考虑交通事故形态、事故致因及影响因素，在确保交通安全的基础上，考虑不同隧道路段驾驶人差异化视觉需求。驾驶人视觉需求可以分为功能性、安全性与舒适性需求，对应的隧道行车环境可分为基本型、安全型与舒适型视觉参照系。提出以构建城市水下道路隧道舒适型视觉参照系为目标，通过隧道照明与隧道视线诱导技术相结合，缓解隧道出入口参照系的剧烈过渡，加强中间段弱视觉参照的城市水下道路隧道驾驶安全优化方法。构建基于空间路权、人因与驾驶任务、差异性与韵律性的隧道驾驶安全优化评价指标体系，为城市水下道路隧道驾驶安全优化提供新思路。     

高速公路隧道入口“黑洞效应”监测与评估方法

针对隧道入口“黑洞效应”现象，提出将接近段靶标视距作为监测与评估的客观依据。在入口洞内等间距布设若干圆形靶标，洞外视觉最不利位置处设置高清摄像机采集靶标区域图像，基于BP神经网络算法建立以图像特征、洞外亮度和观察距离为输入量的靶标可见度计算模型。根据靶标可见度求解实时的靶标视距，并结合行业标准对停车视距的相关要求，实现“黑洞效应”在线监测及其严重程度的分级评估。最后以某高速公路运营隧道为例介绍了监测与评估技术的实际应用。     

公路隧道出入口路段线形安全性评价研究

隧道作为公路的特殊构造物之一,在其出入口路段事故多发,其成因包括出入口路段线形过渡、明暗亮度过渡、抗滑性能过渡、环境过渡等,因此,安全线形的设计至关重要。文中从隧道平、纵、横面线形3个方面研究隧道出入口路段线形过渡安全性指标,为隧道出入口的线形设计安全性评价提供参考依据。     

海底隧道出入口区域驾驶员视觉负荷建模分析

为探究海底隧道出入口区域驾驶员生理特征和视觉负荷的变化规律,进行海底隧道实车实验,采集车速、隧道照度及眼动特征参数等数据,并研究其在进出隧道洞口过程中的变化特性。通过比较评价指标的差异性,选取眼睑闭合度相对变化率作为视觉负荷评价指标,构建了车速、照度与眼睑闭合度相对变化率拟合函数模型,量化了车速、照度与眼睑闭合度相对变化率之间的关系,分析了隧道出入口区域驾驶员的视觉负荷特性,并运用单因素分析方法对模型中的照度自变量进行敏感性分析。研究结果表明：海底隧道出入口区域不同路段下的车速、照度与眼睑闭合度相对变化率均有一定差异;驶入或驶出洞口的过程中,车速与眼睑闭合度相对变化率呈现急剧降低的趋势,在通过洞口后趋向平稳上升;驾驶员眼睑闭合度相对变化率对照度敏感程度高于其对车速的敏感程度,照度波动比车速更容易引起眼睑闭合度相对变化率的变化,在入口前端50 m处驾驶员视觉负荷受照度因素影响更为显著。     

城市核心区地下道路立交大跨分岔隧道结构与选型

城市核心区的地下道路立交工程为地下道路的关键节点,其出入口分岔大跨隧道的设计施工为地下道路建设关键技术之一。以重庆两江桥渝中隧道地下立交工程及类似工程为背景,结合大量工程实践,针对城市核心区域的地下立交出入口处大跨分岔隧道特点,分别提出暗挖施工法隧道及明挖施工法隧道大跨度判别标准;针对位于城市核心区域的大跨分岔隧道结构,从结构断面型式、结构体系及建筑材料等方面研究论述了结构选型和设计,以达到"安全、经济、适用"的目的。本研究依托工程已基本完工,研究结论及工程方案可供类似工程借鉴。     

视力角指标及在城市隧道安全评价中的应用

城市隧道作为城市交通的咽喉,隧道出入口视觉环境的急剧变动,是造成交通事故的重要原因。利用EMR-8B眼动仪系统,以某城市隧道路段驾驶员视点变动为研究对象,对4名驾驶员共进行16次有效行车试验,得出注视点分布一般特征。并根据心理学研究中提出的视力角概念,用成功扫视幅度中值来量度视力角,建立基于视力角的城市隧道标志视认模型：隧道行车过程中,当目标物体在注视点分布椭圆边界的视力角范围之内,较容易视认,超过此范围,则难以视认。再利用该模型,对隧道进口交通标志设置安全性进行评价,并提出改善建议。     

基于运行速度的高速公路隧道出入口安全设计

针对高速公路隧道事故多发的现状,调查了高速公路隧道路段运行速度,分析了隧道出入口车速变化规律,采用线形过渡技术指标、抗滑过渡技术指标和照明过渡技术指标对隧道出入口过渡性进行分析评价,提出基于运行速度的高速公路隧道出入口安全设计方法,可为高速公路隧道群出入口设计及安全管理提供参考.     

长大隧道光环境下驾驶人信息感知表征方法研究现状和进展

随着我国交通隧道数量的增多、种类的丰富,隧道运营安全、节能和舒适之间的矛盾日益凸显。为解决上述矛盾,其关键就在于明晰隧道运营光环境与驾驶人的关系。基于此,在国内外研究的基础上,将隧道动态光环境信息感知表征方法归纳为视觉辨识能力、视觉功效、视觉负荷、视错觉4类,并阐述其定义、表征模型、评价指标等研究现状。通过对比,厘清目前国内外对隧道动态光环境信息感知表征方法研究的不足,并从驾驶人注视行为和考虑“光生物效应”2个方面论述隧道动态光环境信息感知表征方法的研究进展。最后,指出在未来的公路隧道动态光环境表征方法研究中,应注重物理量与生物量的结合,并进一步考虑生物量变化对驾驶人信息感知的影响。     

武汉市红庙枢纽立交通行能力仿真实验研究

红庙枢纽立交位于特长隧道出入口处,隧道与立交相互制约。针对特长隧道及其出入口交通枢纽的交通状况,以实地交通调查和城市交通预测数据为基础,运用VISSIM交通仿真软件建立仿真模型,通过改变流量、流速、流向等不同参数,分别对该枢纽立交交通瓶颈点预测、交通枢纽整体通行能力等进行交通仿真实验;分析实验数据,归纳了该枢纽堵塞区域瓶颈点发生规律,得到实际枢纽立交整体通行能力与规范"设计通行能力"的比值关系。