高隧道比路段隧道出入口驾驶员视觉负荷研究

交通运输系统工程与信息 ›› 2018, Vol. 18 ›› Issue (3): 113-119.

高隧道比路段隧道出入口驾驶员视觉负荷研究

段萌萌^1a，唐伯明^*1a，胡旭辉²，何柏科³，刘唐志^1b

1. 重庆交通大学 a. 土木工程学院，b. 交通运输学院，重庆 400074；2. 重庆高速集团有限公司，重庆 400074； 3. 重庆高速工程顾问有限公司，重庆 400074

收稿日期:2018-01-22 修回日期:2018-03-15 出版日期:2018-06-25 发布日期:2018-06-25
作者简介:段萌萌(1989-)，女，黑龙江人，博士生.
基金资助:
重庆市科技计划项目/ Chongqing Municipal Science and Technology Commission(cstc2017shms-zdyfX0070, 2011660089)；重庆市交通科技项目/Chongqing Traffic Science and Technology Project(SW-2016-263).

Driver’s Visual Load at Tunnel Entrance and Exit of Sections with High Ratio of Tunnels

DUAN Meng-meng^1a, TANG Bo-ming^1a, HU Xu-hui², HE Bai-ke³, LIU Tang-zhi^1b

1a. School of Civil Engineering & Architecture, 1b. School of Traffic & Transportation, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China; 2. Chongqing Hi-speed Group Co. Ltd., Chongqing 400074, China; 3. Chongqing Expressway Engineering Consultant Co. Ltd., Chongqing 400074, China

Received:2018-01-22 Revised:2018-03-15 Online:2018-06-25 Published:2018-06-25

摘要/Abstract

摘要：

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.

关键词: 交通工程, 高隧道比路段, 隧道出入口, 视觉负荷, 黑洞效应, 白洞效应, 瞳孔面积

Abstract:

In order to analyze the relationship between the change of driver's visual characteristics and the safety of driving in sections with high ratio of tunnel, the change regulation of pupil area of the driver while going through the tunnel entrance and exit is analyzed. And the concept of "load repeat accumulation effect" is put forward to express the phenomenon of driver's visual change in the process of frequently entering and exiting the tunnels. The maximum transient velocity of pupil area V_ω(t) is taken as an evaluation index to describe the change regulation of driver's visual load. The maximum transient velocity value of pupil area which is short for MTPA and the conversion duration for visual turbulence are taken as the basis for judging the size of visual load of the driver's. The evaluation system of drivers' visual comfort at the entrance and exit of tunnels is established, then confirm the visual load according to the evaluation system. Finally, the influence degree of the tunnel entrance and exit on the traffic safety could be determined. The research results show that the research method of this paper is feasible. It could be well applied to the study of visual load evaluation of drivers in sections with high ratio of tunnels, it could also provide a certain reference for the safety guarantee of tunnel entrance and exit.

Key words: traffic engineering, high tunnel ratio section, entrance and exit of tunnel, visual load, "black hole", effect;“white hole", effect , pupil area

中图分类号:

U491.254

段萌萌，唐伯明，胡旭辉，何柏科，刘唐志. 高隧道比路段隧道出入口驾驶员视觉负荷研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2018, 18(3): 113-119.

DUAN Meng-meng, TANG Bo-ming, HU Xu-hui, HE Bai-ke, LIU Tang-zhi. Driver’s Visual Load at Tunnel Entrance and Exit of Sections with High Ratio of Tunnels[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2018, 18(3): 113-119.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: http://www.tseit.org.cn/CN/abstract/abstract19634.shtml

http://www.tseit.org.cn/CN/Y2018/V18/I3/113

参考文献

[1] 阎莹, 叶飞, 王晓飞,等. 隧道群路段环境光照度与驾驶人瞳孔面积分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2016(12): 89-96. [YAN Y, YE F, WANG X F, et al.Analysis of environmental light intensity and driver's pupil area in tunnel section[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2016 (12): 89-96.]

[2] 叶飞. 高速公路隧道群路段驾驶人视觉明暗适应变化规律研究[D]. 西安: 长安大学, 2014. [YE F. Study on the change law of driver's visual and light adaptation in highway tunnel section[D]. Xi'an: Chang'an University, 2014. ]

[3] 赵炜华, 刘浩学, 刘玮, 等. 高速公路隧道群出、入口段驾驶人视觉特征[J]. 交通科学与工程, 2011, 27(3): 75-81. [ZHAO W H, LIU H X, LIU W, et al. Driver's visual characteristics of freeway tunnel group[J]. Traffic Science and Engineering, 2011, 27(3): 75-81.]

[4] 王少博. 高速公路隧道入口段驾驶人视觉特征研究 [J]. 汽车实用技术, 2016(9): 108-113. [WANG S B. Study on driver's visual characteristics at the entrance of freeway tunnel[J]. Automotive Practical Technology, 2016 (9): 108-113.]

[5] 潘晓东, 宋永朝, 杨轸, 等. 基于视觉负荷的公路隧道进出口环境改善范围[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2009, 37(6): 777-780. [PAN X D, SONG Y Z, YANG Z, et al. Environmental improvement scope of highway tunnel entrance and exit based on visual load[J]. Journal of Tongji University(Natural Science), 2009, 37 (6): 77-780.]

[6] 郭雪斌, 崔显忠, 杜志刚. 公路隧道进出口视觉负荷评价方法及应用[J]. 公路, 2008(10): 258-261. [GUO X B, CUI X Z, DU Z G. Visual load evaluation method and application of highway tunnel entrance and exit[J]. Highway, 2008(10): 258-261.]

[7] 杜志刚, 潘晓东, 杨轸, 等. 高速公路隧道进出口视觉震荡与行车安全研究[J]. 中国公路学报, 2007, 20(5): 101-105. [DU Z G, PAN X D, YANG Z, et al. Research of visual turbulence and driving safety during freeway tunnel's entrance and exit[J]. China Journal of Highway and Transport, 2007, 20(5): 101-105.]

[8] 杜志刚, 潘晓东, 郭雪斌. 公路隧道进出口行车安全评价指标应用研究[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2008, 36(3): 325-329. [DU Z G, PAN X D, GUO X B. Evaluation index's application studies on driving safety at highway tunnel's entrance and exit[J]. Journal of Tongji University(Natural Science), 2008, 36(3): 325- 329.]

[9] 杜志刚, 潘晓东, 郭雪斌. 高速公路隧道进出口视觉适应试验研究[J]. 哈尔滨工业大学学报(自然科学版), 2007, 39(12): 1998-2001. [DU Z G, PAN X D , GUO X B. Experimental studies of visual adaptation during freeway tunnels entrance and exit[J]. Journal of Harbin Institute of Technology(Natural Science Edition), 2007, 39(12): 1998-2001.]

[10] 孟庆茂, 常建华. 试验心理学[M]. 北京: 北京师范大学出版社, 2004. [MENG Q M, CHANG J H. Experimental psychology[M]. Beijing: Beijing Normal University Press, 2004.]

[11] ZWAHLEN H T, BADURDEEN F F. Daytime legibility as a function of non-fluorescent and fluorescent traffic sign colors[C]//TRB. Transportation Research Record 1692. Washington DC: TRB, 2002: 13-17.

[1]	林建新, 刘博, 赵霞, 张蕾. 基于混合约束自编码器的机动车工况智能构建方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 109-116.
[2]	戢晓峰, 耿昭师. 山区双车道公路货车碰撞预测的双变量冲突极值模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 230-238.
[3]	张建波, 孙建平, 徐春玲, 郭镜霞, 温慧敏, 宋国华. 考虑交通运行条件影响的驾驶员特征聚类[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 330-336.
[4]	马景峰, 任刚, 李豪杰, 曹奇, 杜建玮. 电动自行车与机动车事故严重性影响因素分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 337-348.
[5]	宗芳, 王猛, 贺正冰. 考虑多车影响的分子动力学智能网联跟驰模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 37-48.
[6]	马小龙, 余强, 刘建蓓. 基于路侧毫米波雷达的车辆碰撞概率计算方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 57-66.
[7]	廖鹏, 唐铁桥. 基于车辆动力传动和转向系统的换道轨迹优化策略[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 98-105.
[8]	刘永红, 罗霞, 胡剑鹏. 考虑临时和预约需求的共享泊位动态分配方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 171-181.
[9]	袁振洲, 郭曼泽, 彭泳鑫, 杨洋. 基于梯度关联规则的老年行人交通事故风险识别[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 195-208.
[10]	张玉婷, 陈波佑, 张双焱, 闫学东, 李晓梦. 抵近信控交叉口分心驾驶识别模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 217-224.
[11]	宋浪, 王健, 杨滨毓, 安实. 连续流交叉口左转非机动车交通组织创新设计[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 225-233.
[12]	白婧荣, 唐伯明, 孙宗元, 毕辉云, 向恬君. 毗邻互通立交特长隧道驾驶负荷研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 301-310.
[13]	郭彦茹, 罗志雄, 王家川, 何方. 数据驱动的共享单车停放区规划方法研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(6): 9-16.
[14]	李君羡, 沈宙彪, 童文聪, 吴志周. 基于分类车头时距的城市道路大型车影响分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(6): 55-62.
[15]	卢凯, 周志洁, 张勇刚, 赵世杰, 徐广辉. 面向单向交通路网的绿波协调设计方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(6): 74-83.