典型山区公路驾驶人动态视觉特性试验研究

【摘要】：山区公路交通安全问题是一个由人、车、路及环境多个因素相互作用产生的复杂系统问题,以往主要集中在对固定因素(道路、车辆)考虑研究,极少从驾驶人出发考虑,人的因素相对来说更为复杂,因此对驾驶员动态视觉特征研究是很有意义的。目前,在高速公路、城市道路上已经积累大量关于驾驶人动态视觉特性及及相关理论研究,但是山区公路却极少有相关研究涉及,因此为了山区农村公路的交通安全问题,有必要进行山区公路驾驶人动态视觉特性研究。本文通过山区公路驾驶员动态视觉特征实车试验,对直线下坡路段、直线上坡路段,左转弯道、右转弯道等四种典型山区公路环境展开研究。运用K-Means聚类分析、正态检、相关性检验、回归分析等方法进行试验数据的处理与研究,研究了各特征道路条件下驾驶员运行速度、动态视觉的变化规律。研究结果表明:(1)相对于直线上坡路段,直线下坡路段行驶时速度差变化稳定,此时驾驶员对车速控制较为稳定,驾驶员对道路线形变化敏感度直线上坡大于直线下坡;(2)曲线路段上车速差与转向无关,但是速度差大小与上一段驶离速度密切相关,曲线半径越小,车辆速度差往往较大,当起始速度较高时,此现象就越明显,出现速度差大于20km/h的情况。(3)山区直线路段上,驾驶员注视点、注视视角分布主要集中在正前方偏左区域,表明驾驶员风险感知偏向左侧道路;瞳孔直径主要集中于2.0mm~4.0mm,随着坡度的增大,瞳孔直径离散性越高,变化率越高。(4)曲线路段上驾驶员注视点、注视角度的分布,与弯道所转方向密切相关,且与所转方向呈现一致性。瞳孔直径的变化与弯道左右转无关,与弯道半径大小直接相关,弯道半径越小,驾驶员最大瞳孔直径每秒变化率越大。(5)直线路段坡度、长度对驾驶员头部水平位移影响较大,垂直位移与前后位移影响较小;曲线路段上驾驶员头部运动规律呈现与驾驶员注视点、注视视角分布规律一致。(6)利用多元非线性回归分析对道路线形与驾驶员视觉特性、运行车速与驾驶员视觉进行回归分析,建立相应的回归模型。本文研究成果为山区公路几何线形设计、山区公路车辆事故原因分析提供试验依据。