基于动视觉特性的宁夏高速公路线形安全研究

发布时间：2020-08-11 21:51

【摘要】：随着宁夏经济实力建设的增强,人民的生活水平得到不断提高,机动车保有量不断增大,同时高速公路建设的迅猛发展,车辆行驶安全性受到严重威胁。宁夏位于干旱半干旱地区,蒸发量旺盛,常年降水量小且集中,是我国土地荒漠化最严重的省区之一,大部分地区存在干旱少雨,生态脆弱的问题,由于受干旱半干旱气候和自然地理位置影响,境内大部分地区的土地荒废,植被以荒漠草原为主,沿着这种地形地貌建造的公路虽然线形条件较好,但是由于周边环境的单一,容易造成驾驶员产生视觉疲劳或注意力不集中,在一定程度上影响交通安全,而现阶段《公路路线设计规范》(JTGD20-2017)却没有对荒漠草原特殊环境下的路况行车安全进行研究。本研究思想是在前人已有的研究基础上,通过驾驶员动视觉变化研究公路线形是否适应驾驶员实际驾驶行为的需求,通过行车试验得到数据,寻找公路线形指标与驾驶员眼动指标的变化关系并建立模型,并在模型中分析讨论基于驾驶员动视觉安全考虑的线形指标。本文选取不同驾驶水平的驾驶员作为试验样本,采用Tobii Pro G1asses 2眼动仪等设备采集驾驶员在宁夏典型高速公路行车时的眼动参数,利用Exce1、SPSS等软件对数据统计处理,总结出驾驶员的眼动参数规律。首先选取宁夏典型高速公路直线路段,对驾驶员视觉特性指标如瞳孔直径和注视点方差与直线段长度和行车速度进行相关性分析并建立模型,得到110国道和宁夏典型高速公路的直线段长度的突变点L0=5767、L0=774,即驾驶员达到视觉疲劳的最大行驶距离为5767m,并分别与美国、前苏联、日本公路规范值进行比较,本文取值具有合理性;驾驶员在直线段行驶距离小于774m时,瞳孔直径变化剧烈,即驾驶员非常紧张,并得到28s的最短行驶时间,比规范要求的同向曲线间直线上最短行驶时间21.6s高,说明从驾驶员视觉需求角度出发,需要较长的反应时间。同时,驾驶员在110国道和宁夏典型高速公路直线段行驶时的注视点方差突变点为:L0=5585m、L0=3047m,发现当驾驶员在110国道和宁夏典型高速公路直线段行驶距离达到突变点值时,且高速公路上行驶时的注视点方差要明显大于在110国道上的注视点方差,说明驾驶员在高速公路上更容易产生视觉疲劳。在对曲线段半径和行驶速度与视觉特性进行相关研究,得到基于驾驶员视觉特性的半径值为R0=3354,当RR0时瞳孔直径变化剧烈,即表明驾驶员比较紧张,并且本文建议值比规范要求的不设超高的最小半径值略低。在研究弯坡度对速度和瞳孔直径的影响时,得到当弯坡度较大时,驾驶员的瞳孔直径处于较大值,对行车安全不利。最后通过事故数据验证了本文建立的宁夏典型高速公路的曲线段半径、行驶速度与瞳孔直径建立的回归模型的有效性。
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U412.366
【图文】：

人口稀少,公路总里程,草原,地形

路总里程达４６９．６３万公里，其中高速公路里程达１３．１０万公里；全国汽车保有量也由２００６年的逡逑３６９７．３５万辆增至２０１６年的１．８６亿辆。同期，宁夏回族自治区的通车总里程也从２００７年的２０５６２逡逑公里增加到２０１６年的３３９４０．４６公里（如图１－１）【２丨。逡逑八邋４００００邋，逡逑路逦ａ圃叐逡逑总邋３００００邋－逡逑？：：：邋ｍＵｉ邋ｉｂ逡逑ｍ邋ｎ逦￣￣■￣￣ｗｒ－Ｗｒ￣￣ｗＢ—ＢＰ逡逑年份逡逑图１－１邋２００７－２０１６宁夏地区公路总里程逡逑宁夏荒漠草原的地形比较平坦，人口稀少。基于荒漠草原的地形地貌特征，宁夏典型高速公路逡逑环境具有以下明显的特点：逡逑（１）道路线形方面逡逑－１邋－逡逑

试验路段,图片,总里程,高速公路

眼动仪,眼动,参数,全球定位系统

：逡逑表２－２眼动仪技术参数值Ｓｉ￣￣￣场景摄像机视角￣￣场}0象机记录角度＝邋角逦＾逦头上部（Ｈｚ）逦（°邋）逦水平逦垂直逦（ｇ＾逦角膜碰’双ＩＩ采集，逦暗瞳追踪逡逑２．佳明ｅＴｒｅｘ邋２０Ｉｘ型号的手持ＧＰＳ逡逑如图２－２所示，ＧＰＳ是ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ，全球定位系统，由２４颗卫星和它由地。，ＧＳ

【参考文献】