山区高速公路隧道路段驾驶员眼动特性研究

论文摘要

随着交通事业的发展,我国已成为世界上隧道最多、最复杂、发展最快的国家。公路隧道作为高速公路网的瓶颈路段,具有易发生交通事故,且事故危害程度大、事后处理困难等特点。通过相关资料分析得知大部分高速公路隧道路段的交通事故主要与驾驶员有关,而驾驶员主要依靠视觉系统来获取各种交通信息。因此,研究驾驶员在隧道路段的视觉行为特征对交通安全具有非常重要的意义。本文在对隧道路段环境特点和事故特征以及驾驶员动态视觉特性研究的基础上,通过对眼动行为的分析,确定将驾驶员注视持续时间、注视时间百分比、平均注视时间、扫视平均速度、瞳孔面积以及驾驶员在非隧道段、短隧道段、隧道群段、特长隧道段各个兴趣区域上的注视时间百分比、注视次数百分比、平均注视时间作为评价指标。通过实车试验,利用眼动仪记录眼动数据,分析了在短隧道段、隧道群段、特长隧道段的驾驶员眼动规律,运用快速聚类法将驾驶员的注视点划分为五个感兴趣区域,并与空间覆盖视图相对应,确定各区域的主要注视目标.研究表明:在四种道路环境下,驾驶员都以注视为主,扫视为辅,并且扫视以慢速扫视为主。在短隧道段、隧道群段和特长隧道段,驾驶员注视持续时间的分布、扫视速度的分布、瞳孔面积变化规律;平均瞳孔面积以及对各感兴趣区域的注视次数百分比和注视时间百分比都不同于非隧道段。四种道路环境下的注视时间百分比、平均注视时间、扫视平均速度以及对各个感兴趣区域的平均注视时间的差异都不显著。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 我国公路隧道发展概况
• 1.1.2 我国高速公路隧道安全现状
• 1.2 问题的提出
• 1.2.1 我国高速公路隧道事故成因
• 1.2.2 视觉特性研究的必要性
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国外相关研究
• 1.3.2 国内相关研究
• 1.4 本论文的主要研究内容
• 第二章 高速公路隧道环境及驾驶员动态视觉特性研究
• 2.1 隧道环境特性与事故特点
• 2.1.1 隧道环境特性
• 2.1.2 隧道交通事故特点
• 2.2 驾驶员动态视觉特性研究
• 2.2.1 驾驶员视觉生理基础
• 2.2.2 驾驶员的动态视觉特征
• 2.2.3 影响驾驶员动态视觉的因素
• 2.2.4 驾驶员眼动的基本形式
• 2.2.5 评价方法
• 第三章 驾驶员眼动特性试验设计
• 3.1 试验目的和原理
• 3.1.1 试验目的
• 3.1.2 基本原理
• 3.2 眼动仪
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 眼动仪的构成
• 3.2.3 EyeLink II型眼动仪追踪原理
• 3.3 试验设计
• 3.3.1 试验时间及天气
• 3.3.2 试验路段选择
• 3.3.3 试验主要仪器
• 3.3.4 行车速度
• 3.3.5 试验对象
• 3.3.6 注意事项
• 3.4 试验过程
• 3.4.1 试验流程
• 3.4.2 试验步骤
• 第四章 试验数据分析
• 4.1 数据分析方法介绍
• 4.1.1 眼动仪自带的Data Viewer软件
• 4.1.2 Microsoft Excel 2003
• 4.1.3 SPSS for Windows 16.0
• 4.1.4 方差分析的原理
• 4.1.5 两配对样本t检验原理
• 4.1.6 非参数检验原理
• 4.2 试验数据初步整理
• 4.2.1 试验数据的筛选
• 4.2.2 试验路段的划分
• 4.3 试验数据分析
• 4.3.1 注视持续行为特性
• 4.3.2 扫视平均速度
• 4.3.3 瞳孔面积
• 4.4 四种路段环境下对感兴趣区域的注视特性
• 4.4.1 感兴趣区域的划分
• 4.4.2 注视次数百分比
• 4.4.3 注视时间百分比
• 4.4.4 平均注视时间
• 结论和建议
• 参考文献
• 附录
• 致谢