驾驶人在隧道入口与出口段的生理特征探析

引言 现有道路设计相比以前已较为科学与完善,但从驾驶人角度出发的考虑仍然有欠缺。交通工程中,当道路符合设计规范时,驾驶人由于自身特点,在某一特定环境如隧道中驾驶时,其驾驶行为可能会受较大影响,甚至威胁到行车安全。作为城市快速路的咽喉路段,隧道同时也是
阅读技巧Ctrl+D 收藏本篇文章
  摘要

引言

  
  现有道路设计相比以前已较为科学与完善,但从驾驶人角度出发的考虑仍然有欠缺。交通工程中,当道路符合设计规范时,驾驶人由于自身特点,在某一特定环境如隧道中驾驶时,其驾驶行为可能会受较大影响,甚至威胁到行车安全。作为城市快速路的咽喉路段,隧道同时也是事故易发路段,因其结构和环境的特殊性,除了符合设计规范之外,更应关注驾驶人行驶至该环境时的心理、生理状态所受的影响。
  
  已有学者在相关领域进行了大量的研究且取得了较大的进展,现有文献研究驾驶人生理特征与交通安全方面:漆巍巍等[1]以心率均值为指标研究驾驶人心率受交通拥堵的影响,得知交通拥堵会对驾驶人心率造成显着影响,建立了二者间的关系模型并取得较好的拟合效果;王春雨[2]对隧道路段驾驶人实时注视位置等眼动规律进行研究,依此提出隧道路段视觉安全保障技术;杜志刚等[3]研究隧道进出口处驾驶人瞳孔大小变化,得出在保证驾驶人视觉舒适度下隧道进出口合适的车速,以及停车视距;郭应时[4]通过分析不同道路上驾驶人视觉特性,以心率增长率和心率变异性表征驾驶负荷,研究眼动行为和驾驶负荷之间的相关性;Philipa等[5]对驾驶 人 心电图展开研究,利用驾驶模拟器模拟疲劳状态下驾驶行为特征及其带来的影响;Simons等[6]对驾驶人视觉特性进行检测研究,发现驾驶人单次最长视觉分心时间越长,事故 风 险 越 大;Hiroyuki等[7]利 用 虚 拟 环境下驾驶人的驾驶行为,研究了自然状况下驾驶人视觉信息获取的能力的影响因素。Ball等[8]对老年驾驶人的视觉搜索行为和行车安全开展研究发现,老年人事故率与下降的视力无显着关系,而与驾驶人有用的视野尺寸(UFOV)关系密切。
  
  根据相关研究成果可知,目前从驾驶人角度开展的关于交通安全研究主要集中在2个方面:①从视觉特性出发,对驾驶人注视持续时间、注视点位置等参数进行分析,研究其眼动行为的一般性规律,并以此提出针对道路安全设施的设计方案[2-3,9,10-13];②通过对道路上驾驶人眼动行 为 和心电图的分析提取出相关指标,研究驾驶负荷或疲劳驾驶[5-6,14-15],分析 心、生 理 行 为 与 驾 驶 负 荷之间的关系。相关成果已对驾驶人生理特征进行了一定的研究,但仍然有不足之处,如对驾驶人行车的生理特征与 外部环境改变相结合的研究较少。隧道口环境突然改变,驾驶人感知信息的能力也随之发生变化,这必然影响其判断和决策,为事故的发生埋下隐患。国内外相关研究表明,隧道口发生事故的比例较其他路段大[16-17].因此,有必要对驾驶人在隧道入口段和出口段生理特征进行研究,掌握其变化规律,探索道路环境改变前后驾驶人生理特征的差异性,以及外部因素对其心、生理的影响程度,为改善隧道口行车安全提供依据。
  
  1实验数据采集
  
  1.1实验方案
  
  本次实验选择南京市内环东线快速路中的九华山隧道为实验隧道,九华山隧道全长2 780m,为双向6车道,隧道内部对向车道之间用墙体完全隔离。实验时最大限度地满足每次实验条件相似,选择在中午进行,避开早晚高峰,驾驶人按照自身驾驶习惯操作车辆,受交通流影响小。选取7名驾驶人作为被试对象,被试驾驶人包括学校师生和社会人员的自愿加入,矫正视 力 均在1.0以上且身心健康,驾龄在2年以上。主要实验设备为D-Lab眼动仪自带的心电测试和眼电测试,以及DataStream外部数据模块,对驾驶人实时生理数据和车速信息进行测试记录。实验车上路由1名驾驶人进行,其中1个方向行车测试,到达终点后由另1名驾驶人返回并测试,重复3~5次,实验基本情况见表1.
     实验基本情况表   
  1.2数据采集与处理
  
  为减少外部干扰、提高实验数据的准确性,正式开展实验前,已对实验路段进行一定的交通量调查,对不同时段的交通量分布有一定的了解,实验时间避开高峰时段。实验车上路前,对实验仪器进行调试,确保相关仪器的佩戴牢固且不影响驾驶人正常操作,减少因仪器对驾驶人干扰而带来的影响。此外,提前通知驾驶人行驶路线,要求驾驶人完全按照自身驾驶习惯、反应特性完成驾驶。
  
  将实验路段分为隧道入口段和出口段,通过实时采集隧道入口段和出口段驾驶人心率、瞳孔大小以及照度、车速。根据文献[12]关于隧道过渡段长 度 的 确 定 和《公 路 隧 道 设 计 规 范》(JTGD70-2004)[13],为确保实验采集样本量的充足,本文以距离隧道入口前200 m处至进入隧道内300m之间的路段为隧道入口段;距离隧道出口前300 m处至出隧道后200 m之间的路段为隧道出口段。见图1.
  
  数据采集完成后,在确保实验数据符合要求的前 提 下,通 过D-Lab数 据 分 析 模 块 对 数 据 分析,剔除部分异常值后导出所需数据,对所有样本在各测试点处的参数取均值,后期结合Matlab和SPSS软件进行统计分析。经处理后的实验数据各测试点处参数值见表2和表3.
     隧道入口段数据采集    隧道出口段数据采集   
    123下一页
吴苏南,陈新,郭唐仪. 城市隧道驾驶员生理特征差异性研究[J]. 交通信息与安全,2016,(05):38-45. 转载请注明来源。原文地址:http://www.bylw8.com/html/zhlw/20190831/8190062.html   

驾驶人在隧道入口与出口段的生理特征探析相关推荐

联系方式
微信号 xzlunwen
热点论文
14705193098 工作日:8:00-24:00
周 日:9:00-24:00