基于驾驶行为的隧道交通标志影响特征及作用机理

合理设置隧道交通标志能够在一定程度上缓解隧道特殊环境引发的“时空隧道效应”。文中研究了高速公路隧道内部交通标志(限速标志、出口预告标志)对驾驶行为的影响特性,首先选取特长隧道作为实验路段,通过驾驶模拟实验测试获取驾驶人细粒度微观行为数据,然后再考虑随机效应影响的条件下构建线性混合效应模型,揭示了隧道内部交通标志对驾驶行为的影响特征及作用机理。结果表明:不同影响区段内交通标志对驾驶行为的作用存在差异;在隧道内部设置限速标志能够一定程度上降低事故风险的发生概率,限速标志的重复设置一定程度上能提高驾驶人的操控能力;在隧道内部设置限速标志及出口距离预告标志有助于改善驾驶人空间控制能力、提高驾驶舒适度,其中,在距离隧道出口约小于1 km的影响区段内设置隧道出口距离预告标志有助于提高驾驶人的行车舒适性,在距离隧道出口2 km和1.5 km的影响区段内设置预告标志能在提高车辆控制能力的同时使驾驶人具有更高的行驶车速;此外,隧道交通标志作用下的驾驶行为受驾驶人性别、年龄、驾驶经验等特征属性影响,男性驾驶人的驾驶风险更低。

基于注视特性的公路长大隧道壁面标作用效果评估

为解决公路长大隧道中应急逃生及避险区域的安全诱导性和辨识度不佳,从而增加交通安全风险、影响逃生效率等问题,在隧道侧壁亮化涂装的基础上,提出一种加强紧急避险区域安全警示诱导的新型壁面标技术,并计算得到满足动态行车条件下驾驶员视觉辨识性的壁面标设计参数。在羊鹿山隧道的人行横通道和紧急停车带进行壁面标现场应用,并选择10名驾驶员进行实车试验,利用眼动仪获取驾驶员注视指标数据,基于注视熵和注视转移特性来评估壁面标的作用效果。结果表明,在应用了壁面标的隧道中行驶时:1)驾驶员的注视点分布范围更广,对各区域的注意力分配更平均,行车安全性更高;2)驾驶员对道路远处和侧壁区域的关注程度更高,诱导警示效果较好,有助于提升紧急逃生效率。

低等级公路隧道入口区域交通标志信息量评价

选取30名驾驶人在五条低等级公路隧道进行实车试验,根据香农理论计算试验区域交通标志组合信息量,采集不同信息量水平下驾驶人的眼动(注视、扫视)数据,分析驾驶人眼动指标的变化规律,建立信息量与眼动指标之间的数学拟合模型.结果表明:在无交通标志的隧道入口区域,驾驶人的眼动行为不活跃,搜索处理信息困难;随着信息量的增加,驾驶人的注视(扫视)持续时间指标均呈现先下降后上升的变化趋势;当总信息量水平在28~40 bits范围内,驾驶人的眼动持续时间较短,平均眼动频率较高,整体搜索视认交通标志信息的眼动模式较佳.

山区高速公路重点路段安全设施设计应用研究

山区高速公路在建设过程中,路域环境复杂多变。本文通过研究分析在建临临高速公路连续长下坡、特大桥、隧道、互通立交与服务区合建以及障碍物防护等重点路段的典型特征,从标准规范、功能需求、驾驶人员心理等方面,提出适用于不同路域环境、道路线形条件下的安全保障措施。其中,隧道出口紧邻互通立交和互通立交与服务区合建作为研究的重点,因地制宜,以能明确告知驾驶人前方道路条件为出发点,保证所采取措施的实用性和适用性,并较常规措施进行了突破性设计,以提高行车安全性。

基于反应时间的隧道出口预告标志布设研究

针对《公路路线设计规范》(JTG D20-2017)对隧道出口与互通立交间距过短时,互通立交出口预告标志布设位置规定不明确的问题。基于UC-Win/Road软件建立出口预告标志分别布设于公路左侧、右侧和上方的3种仿真场景,并利用自主研发的动态驾驶仿真试验平台,研究3种仿真场景下左、右车道行车时对驾驶员反应时间的影响,最后基于反应时间均值、换道距离理论和驾驶员的视认特性得出预告标志的最佳布设形式和位置。研究结果表明:预告标志位于公路左侧且右车道行车时,驾驶员反应时间最长;预告标志位于公路上方且右车道行车时,驾驶员反应时间最短;驾驶员对预告标志的反应时间与预告标志在道路横断面上的布设位置显著相关;推荐在隧道入口前采用门架式支撑方式布设出口预告标志,且布设位置距隧道入口的距离不小于424~710 m。研究结果可为《公路路线设计规范》具体实施提供参考,对保障交通安全具有重要意义。

毗邻隧道群出口的交通标志设置研究

为提高毗邻隧道群出口交通标志设置的有效性,对毗邻隧道群出口的交通标志设置进行了研究。根据毗邻隧道群道路交通特征和驾驶员有效利用交通标志传递信息的条件,以人机工程学和交通流理论为基础,利用驾驶员的视觉惰性以及瞳孔面积变化速度与行车安全的关系,建立了交通标志有效设置的数学模型。最后以安徽省六武(六安到武汉)高速公路毗邻隧道群为例,对毗邻隧道群出口交通标志的设置地点、合理俯角和出口距离进行了分析计算,验证了模型的合理性。

高速公路隧道出口交通标志安全距离研究

高速公路隧道出口处亮度的急剧变化,容易诱发视觉障碍,并影响驾驶员对出口处交通标志的准确认知。通过对隧道出口标志视认性分析计算,建立基于视觉震荡持续时间的公路隧道出口交通标志至隧道口安全距离S关系式,在大量高速公路隧道出口行车试验基础上,根据视觉震荡时间分析结果,得出了在隧道内限速为60km/h与80 km/h时的S合理取值。并提出改善隧道出口标志视认性的方法,以供工程技术人员参考。

城市地下道路LED自发光指路标志视认性研究

城市地下道路交通标志的视认性对交通安全有着十分重要的意义。为了提高交通标志的视认性,通过室内仿真实验和实车实验对LED指路标志的版面设计进行了评估。首先,在DIALUX软件中建立模拟测试场景,并对24种不同字体颜色、字体大小、笔画粗细的标志牌进行视认实验,记录驾驶员的视认距离。其次,制作20种不同尺寸、高宽比、笔画粗细和发光形式的LED标志牌,在同济大学校园、西藏南路隧道和上中路隧道进行实车实验。最后,根据实验结果,以视认距离为依据,提出对设计速度为60 km/h的城市地下道路指路标志版面设计的优化设计建议。

上海市虹梅南路隧道交通标志标线总体设计

由于交通状况和行车环境比较特殊,导致城市长隧道内标志标线的设置相较普通路段更为复杂。结合上海市虹梅南路越江隧道标志标线设计,基于安全、环保的设计理念,对长隧道出入口等关键点的标志标线设计进行了有益的探索。

桥隧群环境对驾驶人驾驶行为及生理反应的影响

为研究桥隧群环境对驾驶人驾驶行为和生理参数的影响,设计实车实验采集典型桥隧群路段和普通高速段驾驶人驾驶行为和生理参数的改变量。采用符号秩检验方法,检验不同路段下驾驶人横向控制行为、纵向控制行为、心率及注视持续时间、制动反应时间等相关参数的差异显著性,以求揭示桥隧群驾驶行为改变的内在机理。研究结果表明,桥隧群环境下驾驶人在纵向控制水平上驾驶能力显著下降,在应对高负荷驾驶压力下的产生补偿行为现象。驶入桥隧群交通环境后,驾驶人进入了高层次的压力阶段,视觉和心理负荷明显增大。补偿行为虽然在一定程度上改善了驾驶安全,但在过高心理负荷的情况下,补偿行为的削弱会对驾驶安全造成更大的危害。

隧道立交交通工程设施设计要点探讨

隧道立交由于通行环境的特殊性,具有特殊的交通特性和交通事故特征,设置合理的交通工程设施可以提高隧道立交运行的安全性。该文针对隧道立交的交通特性和安全特性,提出了隧道立交交通管控措施及相应的交通工程设施。最后,以大连市南部滨海大道东端隧道立交为例,提出隧道立交交通工程设施的设计要点。

特长隧道出口处交通标志与驾驶人感知关系试验

为分析隧道出口处内外横断面上交通标志的设置对驾驶人视认性的影响,通过现场实车试验和室内动态模拟试验研究了交通标志与驾驶人信息感知的关系。选择3名驾驶人运用德国生产的SMI眼动仪,对选取的G65包茂(包头—茂名)高速公路武隆段6条隧道分别进行了34次有效行车试验,并对比分析普通高速公路路段和隧道出口路段驾驶人的瞳孔直径变化比率。采用Premiere软件制作可调的动态交通标志,通过双投影系统将标志和实车录制的路段视频相融合,投射到同一个曲面幕布上,并切换不同隧道出口与标志的位置,以驾驶人视认标志的反应时间为表征参数进行隧道动态驾驶环境下的室内模拟试验。研究结果表明:瞳孔直径变化比率可以作为表征驾驶人明适应状态的表征参数,并在此基础上确定了车速为80 km/h时驾驶人正常瞳孔直径变化比率为±5%;驾驶人完成出口明适应时的瞳孔直径状态,特长隧道出口处驾驶人的明适应时间为2.129 s;特长隧道出口处内外交通标志的反应时间都呈现同一规律,交通标志与行车道位于同侧的反应时间比异侧时的短;交通标志位于隧道外的反应时间均值为2.22 s,比隧道内的反应时间平均短0.64 s。以时间为依据,当隧道出口与互通间距受地形限制,设计完成标志的有效视认时间小于4.5 s时,建议交通标志设置在隧道内部正中顶部位置;反之,设置在隧道外部道路右侧。