高隧道比路段隧道出入口驾驶员视觉负荷研究

为分析高隧道比路段驾驶员视觉特性变化规律与行车安全关系,本文首先分析了隧道出入口段驾驶员的瞳孔面积变化规律,并提出“负荷重复累积效应”概念表达频繁进出隧道过程中驾驶员视觉变化现象.采用瞳孔面积最大瞬态速度V_ω(t)作为评价指标描述驾驶员在隧道出入口的视觉负荷变化规律,以瞳孔面积最大瞬态速度值MTPA及换算视觉震荡持续时间作为评判视觉负荷大小的依据.建立了隧道出入口驾驶员视觉舒适度评价体系,然后依据此评价指标体系确定隧道出入口的驾驶员视觉负荷程度,最终判断隧道出入口对行车安全的影响程度.研究结果表明,本文的研究方法是可行的,可以很好地应用于高隧道比路段驾驶员视觉负荷评价研究中,可为隧道出入口安全保障提供一定的参考.     

隧道路段驾驶员视觉变化规律研究

驾驶员在隧道路段长时间行驶时,因其封闭的空间环境,在心理与身理上都会发生一些变化。为了更好地了解驾驶员在隧道路段与一般普通路段行驶时的变化特点,有必要采取一定的试验手段来研究驾驶员的这种人为变化,以便提高隧道路段的行车安全。采取眼动仪对不同长度的隧道进行现场驾驶与试验模拟,分析驾驶员的眼动变化规律,以此来评价该路段的行车安全。     

基于视觉适应性的公路隧道限速研究

通过分析隧道对驾驶员视觉、心理的影响,得出车辆通过隧道时车速的变化情况,进而确定了隧道限速段的长度。利用瞳孔面积变化速度与行车安全关系的定量分析,得出基于视觉适应能力的隧道进出口安全行车的临界速度,结合车辆在隧道限速段内的速度变化情况及隧道本身条件确定了保证行车安全的隧道限速值。     

基于眼动仪的驾驶员视点分布特性研究

驾驶员眼动特征能较好地表征驾驶员对视觉信息的加工过程,通过获取驾驶员行车过程中注视点的变化得到驾驶员在不同路段的视点特性。通过运用智能眼动仪,以高速公路驾驶员的视点变化为研究对象。通过将高速公路进行合理的分段,最终得到驾驶员在不同路段下的视点分布特性,发现驾驶员视点在直线路段主要集中在中间区域,而在转弯路段主要集中在中间区域和弯道的内侧,在隧道路段,主要集中在中间区域和下方区域。通过对眼动数据研究得出结论:当平曲线半径小于600 m时,建议对标志进行优化以保证驾驶员能准确获取道路信息,当平曲线半径小于300 m时,建议改善路侧环境以缓解驾驶员的紧张程度。同时,根据隧道段的视点特性,提出了一定的改善措施。     

基于视觉需求的城市水下特长隧道光环境评价与优化综述

为提高城市水下特长隧道的行车安全和运输效率, 总结了城市水下特长隧道光环境典型问题与改善措施, 分别从舒适性、经济性、设置依据、安装形式等方面对洞口遮光设施、出入口加强照明、景观装饰、视线诱导系统4种隧道光环境改善措施进行了比较分析; 依据马斯洛需求层次理论对驾驶人视觉需求进行分层, 提出了包含事故分析、评价体系、优化思路、优化方法的城市水下特长隧道光环境评价体系与优化研究框架。分析结果表明: 城市水下特长隧道光环境主要有出入口的明暗适应、道路线形变化引起的视距不足、中部的视觉参照信息不足、隧道整体空间路权不清晰的问题; 设置视线诱导系统是一项低成本、有效的光环境优化方法, 能满足驾驶人在不同隧道路段上的视觉差异化需求; 驾驶人视觉需求由低到高可以分为功能性、安全性、舒适性、美观性, 并依次对应相应的基本型、安全型、舒适型、韵律型视觉参照系, 可构建以空间路权、人因与驾驶任务、差异化、韵律性为指标的评价体系来评价城市水下特长隧道光环境; 城市水下特长隧道光环境优化应将视线诱导和加强照明相结合, 主要通过视线诱导系统来重构视觉参照系, 隧道接近段、入口段、中间段普通区、出口段应以舒适型视觉参照系为优化目标, 中间段提醒区及唤醒区则应构建韵律型视觉参照系。      

高速公路桥隧段驾驶员视觉信息量计算分析

对高速公路桥隧段驾驶员视觉信息量展开研究,可以定量地评价桥隧段道路环境对行车安全的影响。通过对道路信息视觉关注度的计算,求得了高速公路各典型断面的驾驶员视觉信息量。计算结果表明,隧道内驾驶员视觉信息量严重不足,易使驾驶员产生单调疲乏感,而桥梁段与普通路段相比差别不大。提出了增加隧道侧墙信息以提高驾驶员视觉信息量,保障行...     

毗邻互通立交特长隧道驾驶负荷研究

为研究毗邻互通立交特长隧道的运行特性和驾驶行为变化规律,选取10名驾驶员在雅康高速公路二郎山隧道进行实车实验,利用Tobii眼动仪、前向碰撞预警系统Mobileye及Cirelet单导脑电系统等仪器,采集真实交通状态下车辆位置、时间、行驶速度、驾驶员瞳孔直径及专注度等数据,划分毗邻互通立交特长隧道特征区,给出二郎山隧道入口前和毗邻互通立交分流点段的行驶速度和瞳孔直径分布特性和变化曲线,建立二郎山隧道进出口区瞳孔直径线性模型,并评价洞内景观带专注度等级,分析定向变道影响点至互通立交分流点驾驶行为规律。实验结果表明,设置洞内景观带可以缓解驾驶员视觉疲劳,且景观带国旗区效果优于星空区。驾驶员看到定向变 道标线白色虚线后,瞳孔直径逐渐减小至3.65 mm,行驶速度维持在71~73 km·h-1 ,在变道操作期的视觉负荷和心理紧张度最大,在条件观察期专注度最高,驾驶员需要根据等待可插车间隙迅速反馈和进行是否变道等操作。     

基于自然驾驶试验的小半径弯坡路段大型载货汽车驾驶员视觉特性研究

在贵州省G246公路小半径弯坡路段开展大型载货汽车和小汽车驾驶员自然驾驶试验,基于Begaze软件与统计学方法,分析了两类驾驶员注视点分布特征与小半径弯坡路段转弯方向、半径、坡度的关系;研究了左转、右转方向驾驶员瞳孔直径、信息获取能力与速度的关系。研究结果表明：大型载货汽车驾驶员在小半径弯坡路段中行驶时,主要关注车头前方15～25 m区域,对后方车辆关注度不足;小汽车驾驶员关注的区域更远,会关注对向来车和道路线形走向;转向和曲线半径是影响驾驶员关注点的主要因素,左、右转时驾驶员主要关注道路中央标线、右侧道路边线,且应着重加强半径小于30 m弯坡路段的视觉引导有效性;大型载货汽车驾驶员过弯时瞳孔直径和信息获取能力的峰值位置与弯道中央并不重合,现有将凸面镜等提示性施设设置在弯道中央的处理措施并不适宜大型载货汽车。     

高速公路隧道进出口彩色路面视觉特征研究

高速公路隧道铺设彩色路面被认为是提高道路交通安全的有利措施之一.为获取更加合理的色彩路面铺设设计方案,提高驾驶员的行车注意力,采用虚拟驾驶实验方法,选择红黄两色作为彩色路面颜色,与原始路面形成对照组,利用SketchUp和Lumion软件建立符合实际工程要求的模型以及测试视频,研究受试者模拟驾驶时的视点注视图及轨迹图、瞳孔面积变化特征等.结果表明:在隧道进出口段铺设彩色路面有助于提高驾驶员在行车时的注意力;彩色路面接近段与出口段驾驶员视觉特征存在差异,在隧道接近段铺设黄色路面后驾驶员视点比红色路面更加集中,出口段差别较小,其中红色路面集中程度稍高.     

高速公路隧道洞口安全监控联动报警系统

隧道是山区高速公路的主要构造物．隧道内行车受照度、视线等原因影响较大．是高速公路最危险的路段之一。行驶在高速隧道时,不但有视觉上的影响,对驾驶员的生理和心理还会产生不利影响。车辆刚入隧道时．驾驶员突然由明处进入暗处,眼睛大约需要7至8秒钟的适应时间,即暗适应过程。     

城市隧道洞口景观协调性研究

依据城市隧道洞口视觉景观格局的影响因素,从视觉协调与驾驶员的行驶安全性两方面进行指标选择,建立指标评价体系,运用集对分析方法对重庆既有城市隧道的景观环境现状进行评价分析。结果表明,该方法适用于城市隧道洞VI评价;同时提出了城市隧道洞口景观环境建设的建议。     

基于视觉负荷指标的隧道进口合理遮光设施设置研究

文中多次测量隧道进口瞳孔照度,利用视觉负荷指标,获得理想照度曲线,并用于对6种不同形式的正削竹、反削竹遮光设施的遮光效果进行分析和比选.结果显示,隧道微缩模型能较好模拟真实隧道进口瞳孔照度过渡;遮光设施遮光效果由优及劣的顺序依次为：30°反削竹、45°反削竹、30°正削竹、45°正削竹、60°反削竹、60°正削竹、端墙式.结论：30°反削竹遮光设施遮光效果最佳;相同角度遮光设施形式,反削竹遮光设施比正削竹遮光效果好.     

桥隧组合复杂场景速度行为特性及线形评价

为研究山地城市快速路桥隧组合场景的“车-路”耦合环境和线形协调程度,在重庆市主城区快速路3隧2桥组合场景开展自然驾驶实验,采集18名驾驶员的实时运行速度和13个断面的小型车地点车速,根据道路条件和运行速度数据构建线形综合评价模型。实验结果表明：在隧道-桥梁-隧道多场景切换连接方式中,主线路段的运行速度均值分布在50.00～64.25 km·h^-1;驾驶员在桥梁路段行驶最为警惕,从桥梁驶进衔接匝道或隧道入口时,车辆速度明显减小,有15%以下的车辆会低速通行或经历严重的交通拥堵,其速度分布在8.00～39.50 km·h^-1;验算实验路段的“车-路”耦合强度发现,实验路段整体运行安全状况水平良好,线形条件较好。对山地城市快速路桥隧组合场景的速度行为管控不能只依靠对单体隧道或桥梁的交通管理手段和治理措施,需考虑与上游道路衔接路段的距离和受信号控制的时长等。     

高速公路隧道入口区域视线诱导系统有效性研究

为了达到高速公路隧道入口区域驾驶人早发现、早适应、早决策的目的,分析了隧道入口区域的交通安全现状,提出了一种高速公路隧道入口区域视线诱导系统的改善思路与方法;通过室内驾驶模拟仿真平台,利用眼动仪采集了驾驶人的眼部数据;将驾驶人浏览兴趣区域划分为5类,分析了驾驶人在各区域的眼动参数变化;采用注视点分布位置、视觉敏感区面积等指标,描述了驾驶人视区的变化规律,评价了视线诱导系统改善后的效果。研究结果表明:隧道入口区域视线诱导系统改善后,驾驶人对道路前方远处的浏览时间占比(50.55%)、注视时间占比(53.13%)相比现状方案均有显著的提升,且扫视幅度(5.47°)明显减小;改善后驾驶人的注视点更加集中于前方远处,而道路两侧的注视点减少;现状方案中驾驶人的视觉敏感区面积在距离隧道洞口180 m左右处急剧减小,在隧道内又开始缓慢增大;改善后驾驶人的视觉敏感区面积在距离隧道洞口350 m左右处开始减小,此后一直保持相对平稳的状态;改善后驾驶人的视觉敏感区面积在各隧道区域的变化速度均小于现状方案。视线诱导系统的有效性得到了验证,使得驾驶人更加关注道路前方远处及洞内的交通信息,同时视区变化幅度更小,并且视觉负荷降低。      

高速条件下隧道出入口行驶速度特性

为明确山区隧道出入口区段的车辆运行特性和驾驶行为，揭示隧道洞口交通事故的发生机制，在高速公路和城市快速路各选择3座隧道，采集了小客车和货车在隧道出入口区段的断面速度，高速公路单个断面观测样本大于500 veh，快速路隧道单个断面样本大于1 100 veh，基于断面数据分析了车辆行驶速度的变化规律和影响因素，并建立了运行速度预测模型。分析结果表明:驾驶人临近隧道洞口时会减速，小客车速度降幅为12~21 km·h-1，货车速度降幅为2~10 km·h-1，货车速度降幅低于小客车；洞口位置小客车运行速度大于80 km·h-1，货车运行速度大于70 km·h-1；高速公路隧道出入口段的车速范围为75~110 km·h-1，快速路隧道出入口段的车速范围为60~88 km·h-1，高速公路隧道出入口段的车速普遍高于城市快速路隧道; 驾驶人进入隧道洞内适应环境之后会加速行驶，驶出隧道时有加速行为，但当隧道出口前方有小半径弯道和互通立交时，驾驶人会减速以适应前方的道路条件；隧道入口前100 m至洞口范围内的车辆减速度最大，货车减速度范围为0.23~0.58 m·s-2，小客车减速度范围为0.47~ 0.70 m·s-2；同一断面的速度观测值存在较强的离散性，表明车辆之间存在明显的纵向干涉，容易发生追尾事故。      

照度与纵坡耦合作用下海底隧道出入口段驾驶人视觉特征分析与建模

为研究照度与纵坡耦合作用下海底隧道出入口段驾驶人视觉特征变化规律,选取26名驾驶人在交通状况相近的非高峰时段进行海底隧道实车试验.利用视觉仪、照度计等采集真实交通状态下照度、驾驶人眼睑闭合度、注视时长、车速及位置数据,分析驾驶人受不同照度及纵坡耦合作用下眼睑闭合度、注视时长和行车速度的变化规律,并分别建立眼睑闭合度、注...