隧道烟雾环境下驾驶视觉安全模拟实验研究

隧道内烟雾环境会对驾驶员视觉认知过程造成一定的干扰,而真实隧道烟雾环境下的光源特性测量及驾驶视认实验,既风险高也不具有重复性。研究通过隧道模型的模拟实验方法,对隧道内烟雾环境进行模拟,并测定驾驶员在不同光源照明下对障碍物的视认反应特性。实验得出了隧道烟雾环境下最佳视认性光源色温范围,并进一步通过驾驶模拟实验比较隧道烟雾浓度与车速对驾驶员视认安全的影响,可为隧道通风及照明设计提供参考。

山区公路驾驶视觉信息量计算方法研究

为解决山区公路中驾驶视觉信息量难以量化的问题,对驾驶视野图像进行分割,根据HSV颜色模型,提取视野图像的色调、饱和度、亮度值,再结合车速值,在驾驶视觉心理负荷的基础上,提出山区公路路域环境下的驾驶视觉信息量计算方法.通过实车实验,进行数据采集,并验证计算方法.计算结果表明,在半郁闭型空间行驶时,接收的视觉信息量最大;在郁闭型空间中,接收的信息量最小.计算结果与被试实际感受具有一致性,说明本文提出的驾驶视觉信息量计算方法具有可行性,可为路域环境的合理布设提供一定的技术参考.

山区双车道公路路域空间中驾驶视觉心生理负荷特性研究

山区双车道公路有丰富的行车路域空间,为研究不同路域空间类型中驾驶人的心生理负荷,进行了实车试验,采集了被试的瞳孔面积变化率和心率变化率,作为驾驶视觉心生理负荷的表征指标.结果表明:在开敞式空间中,驾驶人的视觉心生理负荷最小,半郁闭式的较大,郁闭式的最大.研究结果揭示了山区双车道公路不同路域空间下驾驶人视觉心生理负荷的变化特性.

彩色路面环境下隧道驾驶视觉空间研究

为定量化彩色路面环境下隧道驾驶视觉规律,基于隧道照明区段划分,分析彩色路面环境下隧道视点位置、视野角度和视距等驾驶注视特性,进而构建隧道三维驾驶视觉空间,最后以某市的松毛岭彩色路面隧道为试验段,通过眼动试验,分析其三维和路面的视觉空间。实例分析结果表明,提出的彩色路面环境下隧道驾驶视觉空间构建技术,具有一定的可行性和实用性,有利于分析驾驶视觉规律。

基于驾驶员视觉与语音的多模态情感特征识别系统应用研究

导致交通事故的主要原因之一中疲劳驾驶占比非常高,为了能够检测驾驶员的疲劳驾驶状态,以驾驶员的眼动行为模拟性和随机性的特点,使用不确定性云模型实现数据处理,对驾驶员疲劳情况进行检测,实现疲劳预警系统的创建。该系统通过手动摄像头对驾驶员面部数据进行收集,利用人脸人眼的定位计算眨眼时间的均值。通过这个值,可以相对准确地判断驾驶员的疲劳程度。疲劳检测模块将收集到的数据输入系统,并根据预设的规则进行判断。一旦发现驾驶员疲劳,系统将立即通过语音和文字提醒进行警示。

冰雪道路环境对驾驶人视觉感知特性的影响

为预防冰雪道路环境中驾驶人因视觉感知错误引发交通事故,研究了冰雪道路环境对驾驶人视觉感知特性的影响,选择8名熟练驾驶人作为试验样本,且每2人一组,采用跟车调查的方法采集驾驶人对于自身感知车速和前导车车距的视觉感知信息,并利用非接触车速仪检测2辆跟驰行驶试验车的实际车速与车距,对冰雪条件与非冰雪条件下驾驶人的视觉感知信息进行分析对比。研究结果表明,在冰雪环境中驾驶人视觉感知车速比非冰雪环境中低5%～14%;但当2辆跟驰车辆前后车间距在50 m内时,驾驶人在冰雪环境与在非冰雪环境中行驶时,其视觉感知的车距无显著性差异。

基于应激响应的驾驶人视觉特性

为了研究应激情况下驾驶人的视觉特性,分析了不同应激场景下驾驶人的眼动数据。采取动态聚类方法划分注视区域,选取了合适的视觉特性指标作为分析指标。运用主成分分析法及统计分析方法研究了被试驾驶人眼动数据,得到了基于应激响应的驾驶人视觉特性。试验结果表明:驾驶人在应激场景下视觉分配较为集中,遇到应激场景时,驾驶人更习惯于从前方近处区域作为获取交通信息的主要区域,当场景中出现移动的目标物时,驾驶人会根据目标物的移动范围选取1~2个相关的辅助区域进行信息获取的补充。同时,驾驶人对主要区域以注视为主,辅助区域以扫视为主。

基于驾驶员视觉特性的交叉口通行能力研究(英文)

为了反映混合交通环境下驾驶员驾驶特性差异对通行能力的影响,根据驾驶员视觉特性提出交叉口通行能力计算中的驾驶员修正系数.采集真实道路环境下的驾驶员视觉特性参数,获取驾驶员在交叉口处注视点分布、平均注视持续时间、视角变化等视觉特性参数,建立交叉口交通流率与驾驶员眼动参数变化关系.分析结果表明,交通流未饱和时,驾驶员眼动参数变化比较平稳,而当交通流率趋于饱和时,眼动参数变化剧烈.根据驾驶员眼动参数变化规律对交叉口通行能力计算的饱和流率模型进行修正,得到考虑驾驶员视觉特性的交叉口通行能力计算方法.

基于路面色彩信息的驾驶员视觉心理效应分析

运用色彩视觉心理理论,对驾驶员色彩心理效应进行调查研究;建立驾驶员色彩心理效应的效应量计算模型;通过3dMax仿真实验,以路面色彩心理效应影响下驾驶员感知速度与实际速度的差值对色彩心理效应进行量化分析.结果表明,路面色彩心理效应对不同驾驶员个体具有普遍性;红、蓝色路面色彩效应量(均大于0.7)相对较大,灰、绿、黄色次之;且驾驶员路面色彩心理效应量与其行车速度成正比.

高速公路连续隧道群驾驶人视觉特性分析

为了提高高速公路隧道群的行车安全,研究隧道群环境下驾驶人的视觉特性,在实际高速公路隧道群场景中,设计了驾驶人眼动特性实验方案,借助TobiiGlass2眼动仪与ErgoLAB数据分析平台采集了20名实验者的注视、扫视及瞳孔变化等眼动行为数据,对比分析了视觉特性变量在不同隧道、不同区段的差异。结果显示,在水平方向上第1条隧道的视野角度均值高于第2条隧道,而在垂直方向上则相反;第2条隧道的平均扫视时间比第1条隧道缩短47.75%,第1条隧道的平均瞳孔直径比第2条隧道大7.89%;第1条隧道入口段的瞳孔面积变化率平均值与方差大于第2条隧道入口段。实验结果表明,驾驶人在连续隧道群中通行到第2条隧道时视觉负荷降低,视觉稳定性提高。

应急车道景观铺装及对驾驶员视觉的影响研究

为研究隧道前方与匝道路段处应急车道景观铺装及其对驾驶员视觉与行车安全的影响,通过现场调研的方法确定6种景观铺装方案,以Uc-win/Road软件搭建仿真场景,利用驾驶器、眼动仪分别进行模拟驾驶、驾驶员行车过程中视觉参数收集,得到驾驶员瞳孔面积变化率、注视点占比、反应时间3项评价指标。分析结果表明:1)不同应急车道景观铺装对驾驶员视觉有不同程度的影响;2)在隧道前方直行路段与匝道路段,6种铺筑方案均表现出较好的视觉效果,其中方案4有更低的瞳孔面积变化率、最低的反应时间,在视觉左前方、路面和应急车道有更高的注视点占比;3)选择方案4作为隧道前方直线路段与匝道曲线路段处应急车道的景观铺装方案,既可满足行车舒适性与安全性的要求,又可实现地域文化传播与景观宣传功能。

广告牌空间位置对驾驶人视觉的影响分析

以广告牌为代表的道路路侧设施信息纷繁复杂,给驾驶人带来视觉负荷,为确定路侧信息对驾驶人行车环境造城的影响,研究通过设计实车试验,将所有被注视的高立柱塔架式广告牌作为研究对象,以交通量、照明和空间位置等作为分类变量,利用Logistic回归模型,讨论分类变量是否对驾驶人捕捉广告牌有显著性影响。研究表明,广告牌空间位置对驾驶人视觉行为产生影响,右侧紧临道路设置广告牌对驾驶人视觉捕捉的比例最大。探究结论对广告牌的设置依据提供借鉴和建议。

自然驾驶状态下多车道高速公路驾驶人的视觉特性

为了评价不同车道数的高速公路环境下驾驶人的安全性,在河南省选取一条具有代表性的高速公路路线,招募10名职业驾驶人进行实车试验,采用眼动仪(Face LAB5.0),分别采集每位驾驶人的眼动行为指标,运用数据分析软件分析驾驶人的视觉特性。

城市快速路高架桥段行驶视觉空间的结构特征与行车安全

视觉疲劳是驾驶人在高速行车过程中致命的交通安全隐患,对驾驶人行驶视觉空间的结构特征进行数量化分析,是研究驾驶视觉和行车安全的重要途径.针对城市快速路高架桥比例高和视觉环境单一等特点,用车载等距变距自动成像技术对高架桥段驾驶人行驶视觉空间进行还原模拟实验,采用数值计算对普通高架桥段和特殊零界面高架桥段行驶视觉空间的结构特征进行分析比对,确定两种典型空间的视觉要素构成与变化频率.实验结果表明,除天际背景外城市高架路行驶视觉空间内的视觉要素均低于普通城市道路;普通高架桥段的主要视觉要素为空旷天际背景的桥面,其次为右侧沿街建筑,且分布均衡单一,易导致驾驶人视觉疲劳;零界面高架桥段的视觉要素较长时间处于匮乏状态,易引发驾驶人焦虑、恐慌和不稳定感等负面驾驶心理.通过交通安全设施的合理设计引导驾驶员视线适时收放可有效缓解驾驶人的视觉疲劳,增加视觉对象作为高程参照是消除零界面桥段负面驾驶心理的最直接手段.

基于车载机器视觉的汽车安全技术

在描述汽车驾驶操作过程基础上,根据信息获取范围将汽车安全辅助驾驶的机器视觉分为外部信息的机器视觉与内部信息的机器视觉技术,包括视觉增强、视野扩展、道路环境理解、视线跟踪与驾驶疲劳监测;逐个阐述其作用机理,综述其国内外研究现状,并归纳出研究重点;分析了汽车安全辅助驾驶系统中机器视觉技术当前研究不足。笔者认为,低能见度驾驶员视觉增强方法、道路环境理解信息融合以及驾驶疲劳检测等技术需进一步开展研究。

基于驾驶员视认性的山区双车道公路交叉口停车视距计算

针对山区双车道公路交叉口视距不良现象,通过分析驾驶员在交叉口的识认性特性,研究了山区双车道公路交叉口行车过程较平原区公路交叉口驾驶员增加转动头部或身体的时间过程。采用Smart eye 5.7眼动仪对驾驶员通过山区双车道公路交叉口的识认性进行实车试验,并根据驾驶员的注视时间（包括眨眼、扫视和注视时间）和山区公路交叉口几何数据（包括交叉角度和支路坡度）,分别建立了基于驾驶员视认性的无控交叉口和停让交叉口停车视距计算模型,并根据所建模型计算了山区双车道公路交叉口停车视距及其建议值,为山区公路交叉口的设计提供理论依据。

驾驶人跟车风险接受水平对其接管绩效的影响

自动驾驶接管是一种安全性要求很高的手动驾驶操作,可能会受到驾驶人手动驾驶安全习惯的影响。本文基于驾驶模拟器分别设计了手动驾驶跟车和自动驾驶接管实验,研究了驾驶人的手动跟车风险接受水平对其接管绩效的影响,同时考虑了接管时间预算和视觉非驾驶任务的影响。结果表明:在日常驾驶中具有低跟车风险接受水平的驾驶人接管反应时间更短,并且在监控自动驾驶条件下,接管后表现出更低的纵向碰撞风险。此外,当驾驶人处于视觉分心状态时,5 s的接管时间预算会导致驾驶人接管后出现较差的横纵向稳定性和极高的纵向碰撞风险。本研究的结果可为个性化自动驾驶系统的设计提供理论依据。

行车视距在道路设计中的运用

行车视距在道路设计中的运用,是从行车安全的角度出发,保证驾驶员在驾驶过程中有着良好的视野宽度,及时发现前方的障碍物及危险,以及时做出驾驶反应,避免交通事故发生。文章基于行车视距的角度,对其在道路平面设计与纵断面设计中运用进行分析研究,提出行车视距在道路设计的应用中需要考虑的问题,梳理了行车视距计算方法,最后给出具体应用的方向及辅助性设计措施,以提升行车视距在道路设计中运用的准确性、有效性与合理性。

基于反应时间的隧道照明缩尺模型集成系统的研制与应用

反应时间是隧道照明安全评价的一项重要指标。通过研究不同隧道照明参数下司机的反应时间,可以进一步深入优化现有隧道照明设计方法。文章以反应时间为研究着手点,利用眼动测试技术,创新性地研制出可模拟真实隧道行车视觉环境和照明环境的隧道照明室内缩尺模型集成系统,并借助该系统对不同亮度、均匀度和灯具仰角工况下试验人员的反应时间进行实验。实验结果表明:隧道路面亮度对反应时间的影响规律符合韦伯-费西勒定律,对比度0.6时试验人员反应时间较短;相比识别时间而言,察觉时间对路面亮度均匀度更敏感,路面均匀度过高对反应时间反而不利;灯具仰角过大易造成眩光,从而延长人员反应时间。隧道照明室内缩尺模型集成系统的创新性研制为研究隧道照明各参数对司机反应时间的影响提供了有效的实验条件,对我国隧道照明工程的实施具有重要的应用价值。

公路隧道出口段亮度优化计算

公路隧道出口段亮度变化情况会严重影响驾驶员视觉心理负荷,其亮度优化计算应该综合考虑行车安全和节能环保的要求。通过隧道出口段不同环境照度和运行时间情况下驾驶员视觉特性试验,采用定性和定量相结合的方法研究了瞳孔面积与环境照度之间的变化规律,同时结合节能环保的要求建立了公路隧道出口段最佳亮度计算的多目标优化模型,采用系统聚类的方法对隧道出口照明区段进行聚类分析,并给出了模型求解的方法。最后,以包(头)茂(名)高速公路南五台隧道为例进行了实证研究,基于模型计算出各聚类区段最佳照明亮度。结果表明,隧道出口段亮度设置应该是一个渐变过程,且应该更加注重洞口20 m以内的亮度要求。