第 42 卷 第 19 期 交 通 标 准 化 Vol.42 No.19 214 年 1 月 Transportation Standardization Oct. 214 城 市 隧 道 出 入 口 视 觉 适 应 性 研 究 陈 鹏, 潘 晓 东, 付 志 斌, 邱 汉 骐 ( 同 济 大 学 道 路 与 交 通 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室, 上 海 2184) 摘 要 : 车 辆 由 城 市 道 路 进 入 城 市 隧 道 时, 驾 驶 员 的 视 觉 环 境 变 化 较 为 剧 烈, 行 车 环 境 的 突 变 是 城 市 隧 道 成 为 事 故 多 发 路 段 的 重 要 原 因 之 一 采 用 行 车 实 验 与 理 论 分 析 相 结 合 的 方 法, 研 究 了 城 市 隧 道 出 入 口 驾 驶 员 的 生 理 特 性, 分 析 了 隧 道 出 入 口 亮 度 变 化 视 觉 适 应 性 对 隧 道 入 口 障 碍 物 视 认 距 离 的 影 响 研 究 结 果 表 明 : 城 市 隧 道 进 口 一 般 路 段 瞳 孔 直 径 稳 定 在 1.8mm 左 右, 暗 适 应 区 间 瞳 孔 直 径 从 约 1.9mm 变 化 到 约 4.7mm, 到 完 全 适 应 时 稳 定 在 4.5mm 左 右, 直 至 出 口 位 置 关 键 词 : 城 市 隧 道 ; 动 视 点 ; 视 觉 适 应 性 ; 行 车 安 全 中 图 分 类 号 :U491.3 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :12-4786(214)19-1-6 Visual Adaptability at Urban Tunnel Entrance and Exit CHEN Peng, PAN Xiao-dong, FU Zhi-bin, QIU Han-qi (Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 2184, China) Abstract: When a vehicle enters a tunnel from general section, the driver s visual environment produces dramatical changes. The mutation of driving environment is one of the important reasons that urban tunnel becomes accident frequently- occurring section. The article combines driving experimental analysis with theoretical analysis, studies drivers psychological and physiological characteristics both inside and out side the city tunnel entrances, and analyzes changes of brightness, visual adaptability impact on obstacle distance of visual cognition at the tunnel entrance. The study indicates that on general sections of tunnel entrance pupil diameter stabilizes at about 1.8mm; in dark adaptation interval pupil diameter varies from about 1.9mm to about 4.7mm; when pupil fully adapts to the dark, pupil diameter stabilizes at about 4.5mm, until to the export position. Key words: urban tunnel; eye movement; visual adaptability; driving safety 白 天 晴 天 时, 城 市 隧 道 洞 外 亮 度 一 般 可 达 5 cd/m 2, 而 隧 道 洞 内 亮 度 仅 为 几 至 十 几 坎 德 拉 每 平 方 米 但 由 于 隧 道 洞 口 的 形 式 隧 道 走 向 太 阳 照 射 角 度 等 因 素 的 影 响, 隧 道 内 亮 度 并 不 是 [1] 一 成 不 变 的 在 隧 道 入 口 一 定 距 离 内 亮 度 受 洞 外 自 然 光 的 影 响 较 大, 在 洞 口 处 亮 度 与 洞 外 亮 度 相 差 不 大, 但 超 过 一 定 距 离 时, 洞 内 亮 度 迅 速 降 低, 甚 至 可 能 出 现 突 变 在 较 短 的 时 间 内, 亮 度 的 突 然 降 低 可 能 会 使 驾 驶 员 产 生 暂 时 性 的 视 觉 障 [2-4] 碍, 影 响 行 车 安 全 为 了 获 得 上 述 驾 驶 环 境 对 驾 驶 员 的 视 觉 变 化 及 行 车 安 全 性 的 影 响, 以 某 城 市 道 路 隧 道 为 研 究 对 象, 对 驾 驶 员 在 城 市 隧 道 出 入 口 生 理 特 征 的 变 化 进 行 了 实 验 研 究 1 自 然 光 影 响 下 城 市 隧 道 出 入 口 亮 度 变 化 实 验 测 定 在 白 天 为 晴 天 的 情 况 下, 实 验 隧 道 内 照 明 设 施 运 行 时 整 个 隧 道 的 亮 度 情 况 实 验 采 用 日 本 美 能 达 生 产 的 型 号 为 LS 1 的 亮 度 仪 测 量 隧 道 内 外 亮 度 将 获 得 的 数 据 通 过 Origin 软 件 进 行 处 理 后 拟 合 得 到 图 1 收 稿 日 期 :214-7-11 基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 (E87) 作 者 简 介 : 陈 鹏 (199 ), 男, 江 苏 扬 州 人, 在 读 硕 士 研 究 生, 主 要 研 究 方 向 为 道 路 交 通 安 全 与 环 境 工 程
2 交 通 标 准 化 214 年 1 月 3 5 3 2 5 2 1 5 1 5 2 4 6 8 1 1 2 1 4 1 6 距 离 /m 图 1 从 图 1 中 可 以 看 出, 晴 天 时, 距 洞 口 一 定 距 离 范 围 内 亮 度 变 化 非 常 快, 在 几 十 米 范 围 内 从 几 千 坎 德 拉 每 平 方 米 降 低 到 十 几 坎 德 拉 每 平 方 米, 出 口 段 亮 度 突 变 同 样 较 为 严 重 1.1 隧 道 入 口 段 亮 度 变 化 隧 道 亮 度 变 化 晴 天 下 午 时 城 市 隧 道 亮 度 变 化 图 1 中, 隧 道 各 部 分 亮 度 变 化 比 较 大, 且 在 入 口 段 亮 度 发 生 突 变, 为 更 好 地 反 映 入 口 段 突 变 程 度, 有 必 要 对 入 口 段 亮 度 进 行 分 析 研 究, 实 验 数 据 形 成 的 样 条 曲 线 见 图 2, 经 过 拟 合 计 算 后, 如 图 3 所 示 对 实 验 数 据 采 用 二 阶 指 数 衰 减 拟 合, y = y + A 1 e -x/t 1 + A 2 e -x/t 2, 经 过 拟 合 后, 亮 度 变 化 曲 线 方 程 为 : y = -.6389 + 13.836e -x/18.217 + 13.836e -x/18.217, 相 关 系 数 R=.976 由 图 3 可 知, 晴 天 时, 遮 光 棚 开 始 处 亮 度 为 洞 外 亮 度 的 72%, 洞 口 亮 度 仅 为 洞 外 亮 度 的 5%, 而 在 洞 内 2m 处, 亮 度 已 降 低 为 不 到 洞 外 亮 度 的 2% 在 距 洞 口 2m 的 范 围 内, 亮 度 降 低 速 率 非 常 大, 这 种 短 距 离 内 的 亮 度 突 变 对 行 车 安 全 十 分 不 利 实 验 中 发 现, 在 照 明 入 口 段 由 于 遮 光 棚 的 影 响, 亮 度 发 生 突 变, 为 变 化 过 渡 段, 在 2m 左 右 的 遮 光 棚 处, 亮 度 有 个 均 匀 变 化 的 过 程, 这 与 公 路 隧 道 研 究 有 所 不 同, 进 入 洞 口 后, 亮 度 又 发 生 突 降 道 路 至 遮 光 棚 亮 度 突 变, 遮 光 棚 到 洞 口 亮 度 再 次 发 生 突 变 且 行 车 过 程 中 发 现, 在 未 进 入 遮 光 棚 前, 洞 口 处 较 为 黑 暗, 视 认 性 较 差, 对 行 车 安 全 不 利 ( 见 图 4) 3 5 3 2 5 亮 度 变 化 2 1 5 1 5 图 2-4 -2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 与 洞 口 距 离 /m 晴 天 下 午 时 隧 道 入 口 处 亮 度 变 化 (a) 3 5 3 2 5 2 1 5 亮 度 值 亮 度 变 化 曲 线 图 4 (b) 车 辆 在 隧 道 外 观 察 入 口 处 1 5 图 3-4 -2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 与 洞 口 距 离 /m 拟 合 后 晴 天 下 午 时 隧 道 入 口 处 亮 度 变 化 通 过 以 上 的 分 析 可 以 发 现, 自 然 光 对 隧 道 内 亮 度 的 影 响 是 非 常 明 显 的, 并 具 有 较 强 的 规 律 性 : 按 照 现 行 的 隧 道 照 明 设 计 方 法 进 行 设 计 的 城 市 隧 道, 遮 光 棚 处 基 本 能 满 足 行 车 需 求 ; 而 在 隧 道 遮 光 棚 后 一 定 距 离 范 围 内 ( 实 验 隧 道 为 距 洞 口
第 42 卷 第 19 期 陈 鹏, 等 : 城 市 隧 道 出 入 口 视 觉 适 应 性 研 究 3 前 后 1~2m) 亮 度 变 化 还 是 较 为 剧 烈, 而 且 这 也 是 道 路 视 觉 环 境 突 变 的 区 域 因 此, 从 安 全 行 车 的 角 度 考 虑 应 适 当 加 强 这 一 段 区 域 内 的 照 明, 而 已 有 研 究 也 很 好 地 证 明 了 这 一 点 [5] 1.2 隧 道 出 口 段 亮 度 变 化 隧 道 出 口 处 没 有 遮 光 棚, 亮 度 变 化 较 为 明 显 在 隧 道 出 口 前 5m 左 右 处, 亮 度 开 始 突 变, 在 行 车 过 程 中, 接 近 隧 道 口 时 受 亮 度 突 变 影 响, 驾 驶 员 出 现 视 觉 障 碍 [6] 通 过 图 2 和 5 可 以 看 出, 出 口 段 亮 度 变 化 比 入 口 段 亮 度 变 化 更 加 突 兀, 出 口 处 没 有 遮 光 棚 等 照 明 过 渡 改 善 措 施, 当 车 辆 接 近 隧 道 出 口 时, 看 到 的 是 一 个 刺 眼 的 眩 亮 白 洞, 此 时 形 成 白 洞 效 应, 驾 驶 员 受 白 洞 效 应 的 影 响, 出 现 严 重 的 视 觉 障 碍 2 城 市 隧 道 出 入 口 驾 驶 员 视 觉 适 应 性 研 究 [6] 2.1 瞳 孔 变 化 与 行 车 安 全 的 关 系 驾 驶 员 的 视 觉 系 统 是 通 过 瞳 孔 获 取 外 部 信 息 的 瞳 孔 大 小 的 变 化, 起 到 调 节 进 入 眼 内 光 量 的 作 用 光 线 强 时, 瞳 孔 减 小 以 减 轻 对 视 网 膜 的 刺 激 ; 光 线 弱 时, 瞳 孔 放 大 以 帮 助 视 网 膜 分 辨 物 体 研 究 表 明, 瞳 孔 直 径 是 衡 量 心 理 生 理 负 荷 的 灵 敏 指 标, 瞳 孔 放 大 往 往 意 味 着 较 大 的 心 理 生 理 负 荷 [7] 3 5 3 2 5 2 1 5 1 5 1 52 1 54 1 56 1 58 1 6 1 62 1 64 1 66 1 68 1 7 1 72 距 离 /m 图 5 对 于 隧 道 出 入 口 而 言, 主 要 是 光 亮 度 发 生 急 剧 变 化, 由 于 驾 驶 员 的 视 觉 适 应 瞳 孔 直 径 也 发 生 较 大 变 化, 驾 驶 员 生 理 负 荷 急 剧 增 加 通 过 眼 动 仪 对 驾 驶 员 瞳 孔 大 小 变 化 进 行 分 析 研 究, 能 更 好 地 对 隧 道 出 入 口 交 通 环 境 的 安 全 性 与 宜 人 性 进 行 评 估 [8] 因 此, 驾 驶 员 瞳 孔 大 小 反 应 了 驾 驶 员 的 视 觉 适 应 情 况 及 心 理 生 理 负 荷, 可 以 作 为 驾 驶 员 视 觉 适 应 性 的 评 价 指 标 隧 道 亮 度 变 化 晴 天 下 午 时 隧 道 出 口 处 亮 度 变 化 2.2 实 验 及 数 据 分 析 在 该 实 验 中, 考 虑 驾 驶 员 年 龄 和 驾 驶 经 验 的 代 表 性, 选 取 了 2 名 驾 驶 员 :A 驾 驶 员 44 岁 驾 龄 13 年,B 驾 驶 员 36 岁 驾 龄 3 年 采 用 EMR 8B 眼 动 仪, 实 验 时 被 试 者 头 戴 装 有 EMR 的 帽 子, 在 被 试 者 眼 睛 前 下 方 装 有 平 面 镜 与 红 外 线 二 极 管 帽 檐 下 方 的 高 速 摄 像 机 可 实 时 捕 捉 经 平 面 镜 反 射 的 红 外 线 在 角 膜 上 的 反 射 像 和 瞳 孔 轮 廓, 如 图 6 所 示 图 6 EMR 8B 系 统 的 硬 件 组 成 导 出 数 据 并 整 理 发 现, 对 同 一 隧 道 进 行 的 多 次 实 验, 即 使 外 界 环 境 一 致, 同 时 每 次 实 验 都 是 独 立 的, 数 据 之 间 也 无 相 关 性 但 是 从 图 7 可 以 看 出 有 些 点 较 为 离 散, 尽 管 对 实 验 样 本 进 行 了 筛 选, 但 是 样 本 仍 呈 现 一 定 的 个 体 差 异 ; 另 外, 即 使 是 同 一 样 本, 在 不 同 的 时 间 段 也 表 现 出 不 同 的 精 神 状 态, 反 应 了 不 同 实 验 个 体 心 理 生 理 上 的 差 异 由 于 数 据 总 体 都 表 现 了 动 视 点 视 认 目 标 百 分 比 随 速 度 增 大 而 增 加 的 趋 势 性 对 于 偏 离 很 大 的 点 处 理 的 方 法 有 很 多 种, 如 可 以 采 用 取 置 信 度 的 方 法 剔 除 异 常 点 本 文 采 用 稳 健 估 计 的 方 法 来 处 理 数 据 所 谓 稳 健 估 计, 实 际 上 就 是 在 粗 差 不 可 避 免 的 情 况 下, 选 择 估 计 方 法 使 未 知 量 估 计 尽 可 能 减 小 粗 差 的 影 响, 得 出 正 常 模 式 下 的 最 佳 估 计 值, 稳 健 估 计 可 理 解 为 某 一 估 计 方 法 对 观 测 值 的 粗 差 或 异 常 值 的 抵 抗 能 力 [1] 注 视 时 间 大 于.1865s 百 分 比 (%) 12 y=47.517ln(x)-15.5 r=.5811 1 8 6 4 2 4 6 8 1 12 速 度 /(km/h) 图 7 隧 道 出 入 口 实 验 中 驾 驶 员 动 视 点 视 认 目 标 百 分 比 - 速 度 关 系 分 布 图
4 交 通 标 准 化 214 年 1 月 图 8 为 白 天 晴 天 状 态 下 进 入 隧 道 前 瞳 孔 明 暗 过 渡 时 的 瞳 孔 及 进 隧 道 适 应 后 的 瞳 孔 示 意 图, 表 明 隧 道 外 进 入 隧 道 时 瞳 孔 由 小 变 大 进 入 隧 道 前 隧 道 内 适 应 后 图 8 隧 道 内 外 驾 驶 员 瞳 孔 大 小 变 化 图 图 9 为 白 天 驾 驶 员 行 车 经 过 隧 道 前 进 入 隧 道 及 出 隧 道 后 的 瞳 孔 直 径 变 化 示 意 图, 表 明 在 隧 道 入 口 位 置, 瞳 孔 直 径 随 进 入 隧 道 距 离 增 加 而 增 大, 在 隧 道 出 口 位 置, 越 往 隧 道 外, 瞳 孔 直 径 越 来 越 小 城 市 隧 道 内 外 驾 驶 员 瞳 孔 直 径 大 小 变 化 的 对 比 示 意 图 表 明 城 市 隧 道 内 瞳 孔 直 径 和 隧 道 外 相 比 明 显 增 大 瞳 孔 直 径 大 小 因 人 而 异, 但 是 变 化 的 规 律 是 相 似 的, 因 隧 道 长 度 和 照 明 条 件 而 变 化 隧 道 外 隧 道 内 瞳 孔 直 径 /mm 5. 2.5. 15. 22.5 3. 37.5 45. 时 间 /s 瞳 孔 变 化 区 间 图 9 城 市 隧 道 白 天 行 车 实 验 瞳 孔 直 径 变 化 示 意 图 一 般 情 况 下, 隧 道 进 口 一 般 路 段 瞳 孔 直 径 稳 定 在 1.8mm 左 右, 暗 适 应 区 间 瞳 孔 直 径 从 约 1.9mm 变 化 到 约 4.7mm, 到 完 全 适 应 时 稳 定 在 4.5mm 左 右, 直 至 出 口 位 置 且 瞳 孔 变 化 面 积 的 不 同 除 受 个 体 差 异 的 影 响 外, 还 主 要 因 为 车 辆 速 度 和 隧 道 亮 度 的 不 同 而 不 同 通 过 以 上 分 析, 瞳 孔 直 径 急 剧 变 化 的 现 象 可 理 解 为 受 眼 睛 的 暗 适 应 影 响 所 致 驾 驶 员 驱 车 由 隧 道 外 进 入 隧 道 内, 在 隧 道 外 的 亮 度 有 三 千 多 坎 德 拉 每 平 方 米, 而 隧 道 内 仅 有 两 三 坎 德 拉 每 平 方 米 左 右 的 照 明 条 件, 明 暗 相 差 很 大, 这 进 入 隧 道 后 2m 左 右 的 暗 适 应 过 程 是 通 过 瞳 孔 直 径 的 变 化 来 实 现 的, 所 以 导 致 瞳 孔 直 径 的 急 剧 变 化 这 种 暗 适 应 过 程 的 长 短 影 响 了 驾 驶 员 的 视 认 性, 是 隧 [9] 道 入 口 事 故 率 较 高 的 主 要 原 因 之 一 实 验 结 果 还 显 示, 在 隧 道 出 口, 瞳 孔 直 径 发 生 和 进 口 相 类 似 的 反 向 变 化, 越 往 隧 道 外, 亮 度 急 剧 增 加, 瞳 孔 直 径 越 来 越 小, 从 而 完 成 明 适 应 的 过 程 隧 道 前 驾 驶 员 眼 睛 处 的 适 应 亮 度 相 比 隧 道 内 亮 度 要 高 很 多 本 实 验 中 共 需 操 作 人 员 2 名, 分 别 负 责 障 碍 物 的 摆 放 与 隧 道 洞 内 外 照 度 的 测 量 ; 驾 驶 员 1 名 ; 实 验 者 4 名 实 验 地 点 与 视 觉 适 应 性 实 验 相 同 实 验 人 员 从 隧 道 外 一 定 距 离 往 隧 道 内 行 走, 一 位 工 作 人 员 将 障 碍 物 不 定 位 置 放 在 隧 道 内 实 验 距 离 处, 当 实 验 人 员 看 到 障 碍 物 时 测 量 距 离 并 记 录 在 所 进 行 的 隧 道 入 口 段 障 碍 物 识 别 实 验 中 选 取 4 名 实 验 者 的 实 验 数 据 进 行 分 析 整 理, 如 图 1 所 示 视 认 距 离 /m 16 14 12 1 8 6 4 实 验 者 1 实 验 者 2 实 验 者 3 实 验 者 4 2 3 城 市 隧 道 入 口 段 典 型 障 碍 物 识 别 距 离 研 究 3.1 入 口 段 典 型 障 碍 物 静 态 识 别 距 离 研 究 白 天 隧 道 外 亮 度 约 为 3cd/m 2 左 右, 在 进 入 2 4 6 8 1 12 14 距 洞 口 距 离 /m 图 1 入 口 段 障 碍 物 静 态 识 别 距 离
第 42 卷 第 19 期 陈 鹏, 等 : 城 市 隧 道 出 入 口 视 觉 适 应 性 研 究 5 通 过 以 上 实 验 分 析 可 以 得 出, 在 静 态 识 别 试 验 中, 障 碍 物 的 识 别 距 离, 随 着 障 碍 物 在 隧 道 内 摆 放 位 置 变 化 先 增 加 后 减 小, 再 增 加 到 一 个 稳 定 的 值 在 距 隧 道 入 口 2m 内, 虽 然 亮 度 变 化 较 大, 但 是 驾 驶 员 在 隧 道 外 就 能 看 清 障 碍 物, 因 为 障 碍 的 视 认 距 离 主 要 由 障 碍 物 的 亮 度 和 背 景 亮 度 的 对 比 决 定 障 碍 物 在 距 隧 道 口 1~12m 区 间 时, 识 别 距 离 最 短, 最 小 为 5m; 而 障 碍 物 在 隧 道 内 14m 以 后 趋 于 稳 定, 隧 道 内 视 认 距 离 受 个 体 影 响 较 小 3.2 行 车 状 态 下 隧 道 入 口 段 典 型 障 碍 物 识 别 距 离 研 究 在 基 于 静 态 下 典 型 障 碍 物 的 识 别 实 验 后, 驾 驶 员 分 别 以 4km/h,5km/h,6km/h,8km/h 的 车 速 向 障 碍 物 行 驶, 当 发 现 障 碍 物 时 实 验 者 按 下 秒 表 开 始 计 时, 车 辆 继 续 保 持 车 速 行 驶, 当 车 辆 行 驶 刚 通 过 障 碍 物 时 实 验 者 停 止 秒 表, 记 录 识 别 距 离 (1) 驾 驶 员 1 识 别 距 离 实 验 测 得 驾 驶 员 1 隧 道 入 口 段 障 碍 物 识 别 距 离 如 图 11 所 示 视 认 距 离 /m 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 距 洞 口 距 离 /m 图 11 (2) 驾 驶 员 2 识 别 距 离 实 验 测 得 驾 驶 员 2 隧 道 入 口 段 障 碍 物 识 别 距 离 如 图 12 所 示 3.3 研 究 结 果 分 析 4km/h 5km/h 6km/h 8km/h 驾 驶 员 1 入 口 段 障 碍 物 识 别 距 离 由 图 1 图 11 图 12 分 析 可 得 到 如 下 结 论 (1) 静 态 条 件 下, 在 入 口 段 视 认 距 离 逐 渐 减 视 认 距 离 /m 16 14 12 1 8 6 4 2 小, 当 障 碍 物 放 置 在 距 入 口 1~12m 范 围 时, 视 认 距 离 很 短 但 当 障 碍 物 放 置 在 距 入 口 12m 以 后 时, 视 认 距 离 又 开 始 趋 于 稳 定 隧 道 内 不 同 个 体 的 视 认 距 离 差 别 不 大 主 要 原 因 是 : 当 障 碍 物 处 于 隧 道 内 距 洞 口 一 定 距 离 时, 驾 驶 员 在 发 现 障 碍 物 前, 实 际 上 已 经 对 隧 道 内 较 暗 的 环 境 适 应 了 一 定 的 时 间 (2) 行 车 状 态 时 在 不 同 速 度 条 件 下, 当 障 碍 物 放 置 在 距 入 口 一 定 距 离 范 围 时 ( 本 实 验 得 出 距 离 为 5~1m), 障 碍 物 的 视 认 距 离 很 短, 最 低 处 不 足 6m 根 据 公 路 隧 道 通 风 照 明 设 计 规 范 中 [9] 照 明 停 车 视 距 表 相 关 规 定 : 设 计 速 度 为 8km/h 时, 停 车 视 距 为 1m; 设 计 速 度 为 6km/h 时, 停 车 视 距 为 55m; 设 计 速 度 为 4km/h 时, 停 车 视 距 为 27m, 因 此 该 区 域 内 当 速 度 达 到 6km/h 以 上 时 视 认 距 离 未 达 到 停 车 视 距 的 要 求, 这 对 行 车 安 全 极 为 不 利 (3) 当 障 碍 物 处 于 隧 道 接 近 入 口 处 时, 视 认 距 离 相 对 较 高 主 要 原 因 是, 在 这 一 区 域 内, 隧 道 内 照 度 受 洞 外 自 然 光 的 影 响 较 大, 亮 度 较 高 2 4 6 8 1 12 14 16 图 12 (4) 当 障 碍 物 处 于 距 洞 口 一 定 距 离 范 围 ( 大 于 12m) 时, 视 认 距 离 相 对 较 高 主 要 原 因 是, 当 障 碍 物 处 于 隧 道 内 距 洞 口 一 定 距 离 时, 驾 驶 员 在 发 现 障 碍 物 前, 实 际 上 已 经 对 隧 道 内 较 暗 的 环 境 适 应 了 一 定 的 时 间 4km/h 5km/h 6km/h 8km/h 距 洞 口 距 离 /m 驾 驶 员 2 入 口 段 障 碍 物 识 别 距 离 (5) 当 障 碍 物 放 置 在 同 一 位 置 时, 在 各 速 度 条 件 下 的 障 碍 物 识 别 距 离 大 致 呈 现 如 下 趋 势 : 4km/h>5km/h>6km/h>8km/h 但 当 速 度 较
6 交 通 标 准 化 214 年 1 月 小 时, 视 认 距 离 离 散 程 度 减 小, 当 速 度 小 于 6km/ h 时, 视 认 距 离 受 速 度 的 影 响 较 小 4 结 论 本 文 首 先 测 量 了 某 城 市 隧 道 的 亮 度 分 布, 了 解 了 城 市 隧 道 亮 度 突 变 的 区 域 ; 然 后 利 用 行 车 实 验, 得 到 了 城 市 隧 道 入 口 驾 驶 员 瞳 孔 直 径 变 化 规 律 ; 在 掌 握 了 环 境 和 驾 驶 员 生 理 指 标 变 化 的 基 础 上 设 计 相 应 的 障 碍 物 识 别 实 验, 分 析 得 到 隧 道 入 口 段 不 利 于 行 车 安 全 的 区 域 基 于 以 上 三 个 实 验, 分 析 得 到 了 城 市 隧 道 出 入 口 驾 驶 员 视 觉 变 化 与 行 车 安 全 的 关 系, 为 今 后 城 市 隧 道 进 出 口 的 驾 驶 员 行 车 安 全 提 供 了 理 论 基 础 与 依 据 参 考 文 献 : [1] 许 景 峰, 胡 英 奎, 何 荥. 国 内 外 公 路 隧 道 照 明 标 准 中 亮 度 水 平 对 比 研 究 [J]. 照 明 工 程 学 报,21,21(5):26-32. [2] 刘 洋. 基 于 驾 驶 员 生 理 与 心 理 反 应 的 公 路 隧 道 光 环 境 分 析 [D]. 呼 和 浩 特 : 内 蒙 古 农 业 大 学,29. [3] 郑 晅, 王 梦 恕. 公 路 隧 道 照 明 新 思 路 分 析 与 探 讨 [J]. 公 路,27,11(11):224-227. [4] 胡 英 奎, 陈 仲 林, 孙 春 红. 基 于 等 效 光 幕 亮 度 理 论 的 隧 道 入 口 段 亮 度 计 算 方 法 [J]. 公 路 交 通 科 技,211,28 (5):98-11. [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, 29(6):777-78. [6] 杜 志 刚. 面 向 驾 驶 员 视 觉 信 息 加 工 的 行 车 安 全 评 价 模 型 研 究 [D]. 上 海 : 同 济 大 学,27. [7] 胡 英 奎, 翁 季, 张 青 文, 等. 基 于 驾 驶 员 瞳 孔 变 化 确 定 隧 道 入 口 段 亮 度 的 方 法 [J]. 灯 与 照 明,28,35 (4): 1-13. [8] 杜 志 刚, 蒋 宏, 潘 晓 东. 眼 动 仪 在 道 路 交 通 安 全 与 环 境 评 价 中 的 应 用 [C]// 第 三 届 全 国 公 路 科 技 创 新 高 层 论 坛 论 文 集. 北 京 : 人 民 交 通 出 版 社,26:938-943. [9] 郭 雪 斌. 隧 道 出 入 口 驾 驶 员 瞳 孔 及 视 点 分 布 特 性 实 验 研 究 [D]. 上 海 : 同 济 大 学,26. [1] 李 少 帅. 基 于 行 车 安 全 实 验 的 隧 道 视 觉 适 应 性 研 究 [D]. 上 海 : 同 济 大 学,21.