基于驾驶人生理特性的城市下穿隧道内部环境优化设计方法

发布时间：2020-11-05 23:38

　　 城市下穿隧道能有效缓解城市拥堵,然而其与外界的照度差异、单调的地下交通环境和相对特殊的建筑结构,也促使它成为城市道路系统中交通事故的多发地。由于城市下穿隧道一般位于城市重要的交通节点,隧道事故的发生会对道路交通运行产生较大影响,造成人员与经济的重大损失。所以改善城市下穿隧道环境,提高驾驶人在下穿隧道行车的警惕性,保证驾驶人的行驶安全势在必行。本文以城市下穿隧道为研究对象,针对隧道环境及事故状况,利用侧墙颜色的变化改善隧道行车环境,提高驾驶人警惕性,缓解隧道环境带来的负面情绪,达到降低隧道事故的目的。本文通过城市下穿隧道事故特点以及色彩相关理论的研究,以自然界的动物的纹理与色彩作为参考对象,设计了城市下穿隧道不同分段的侧墙图案,以此干预驾驶人的行为与生理心理。同时,通过驾驶模拟器模拟仿真实验采集行为与生理数据检验侧墙图案的效果,利用隧道侧墙图案主观评价问卷测评驾驶人在不同侧墙图案影响下的主观舒适性,并建立灰色近优综合模型评价不同图案的综合效果。研究结果发现,不同侧墙图案影响下的驾驶人速度、车道偏移量以及心率分别存在差异。在城市下穿隧道入口引道段,红黄色组合侧墙图案对驾驶人的综合效果最佳,能有效提高驾驶人的警惕性,降低驾驶人行车速度;隧道段侧墙彩色图案对于隧道长度50m、100m的影响效果较佳,而且随着隧道长度的增加,侧墙图案效果有减弱的趋势;在城市下穿隧道出口引道段,黄黑色组合侧墙图案对驾驶人的综合效果最佳,起到了提高驾驶人警惕性与降低驾驶人行车速度的作用。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U453;U491.254
【部分图文】：

隧道虽然属于公路隧道的一种，但它们在结构和隧道为更好的改善城市下穿隧道环境，我们需要先研究城本章还对下穿隧道侧墙图案设计的相关理论进行阐述隧道特征隧道属于公路隧道的一种特殊类型，因此其事故类型许多共同之处，但同时由于其使用功能以及地理位置点的不同，它较普通公路隧道又存在着差异。城市下于地面交通之下，因此下穿隧道洞口的入口引道一般是上坡道，坡度和隧道入口的标高差异大。此外，城而言多为短隧道，这是由于其地理位置和功能决定的右，有的只有几十米，但有的接近三千米，例如成都府城大道，南至锦悦东路，全长 2793 米。为研究的分为 3 段，即隧道入口引道段、隧道段、出口引道段

图 3.1 侧墙图案的设计流程Fig 3.1 Design flow of side wall patterns3.3.1 参照动物的选取城市下穿隧道是半封闭结构，环境昏暗，易使驾驶人产生压抑感；在隧道下坡结构驾驶人不易控制速度，事故也多发生在下坡结构，需要驾驶人提高警戒性，注意减速；在上坡结构驾驶人视线受限需要提高注意力。根据城市下穿隧道的这些特点，参照对象应选择具有警戒色、观赏性（色彩和纹理使人感到舒适、赏心悦目）的动物，警戒色动物的纹理可提高驾驶人的警惕性，而观赏性动物的纹理可以缓解驾驶人的负面情绪。动物的警戒色是动物在进化过程中形成的，易被捕食者辨认但又避免遭到攻击。警戒色的动物通常具有艳丽的色彩和纹理，而且这些动物本身具有潜藏的攻击性和毒性，如银环蛇、箭毒蛙、虎头蜂等（如图 3.2）。蛇的颜色鲜艳且易于辨识，纹理简单易于实现，而且其条形形状与公路相似，更易于提取相关元素应用到隧道图案设计中，所以本文选取蛇的外在纹理作为隧道侧墙设计的参照图案。

图 3.3 观赏性动物Fig 3.3 Ornamental animals下穿隧道不同分段参照对象的选取下穿隧道的入口引道段、出口引道段和隧道的结构与事故特点根据城市下穿隧道各分段的特征针对性的筛选了不同的图片作案设计。隧道入口引道段下穿隧道入口引道段（下坡）存在的主要问题：视野变窄、超速度感知差（无参照物）。针对这些问题，本文采用了具有警照对象如图 3.4 所示，主要选用红、黄、黑 3 种颜色。一方面提高驾驶人的警惕性以及行车速度的控制力；此外这些色彩的引驾驶人的注意力，给人视觉上的扩张感，降低视野变窄带来的驾驶人对速度的感知。
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本文编号：2872355