高速公路廣告牌對(duì)駕駛員安全行駛影響研究方法分析

李智強(qiáng)，高 穎，萬 沖

（1.邯鄲市交通運(yùn)輸局公路工程管理處，河北 邯鄲 056001；2.河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038）

1 研究前的準(zhǔn)備工作

查閱相關(guān)資料，對(duì)國(guó)家和地區(qū)出臺(tái)的高速公路廣告參數(shù)規(guī)定有所了解，確定本次研究哪些參數(shù)。查找一條廣告比較密集的高速公路作為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)路線，與相關(guān)高速公路管理部門取得聯(lián)系，爭(zhēng)取得到他們的同意和協(xié)助，并做好相應(yīng)的安全防范措施。因?yàn)闇y(cè)試需要，車輛需要在高速停車，因此要高度重視安全問題。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)尋找合適的駕駛員和駕駛車輛，這些被試者和車輛應(yīng)該具有普遍性和代表性，樣本盡量大一點(diǎn)。

2 問卷調(diào)查

公安部日前修訂發(fā)布《機(jī)動(dòng)車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》，從2013年1月1日起，規(guī)定駕齡一年以下的實(shí)習(xí)期駕駛?cè)吮仨氂沙窒鄳?yīng)或更高車型駕駛證三年以上的駕駛?cè)伺阃?。故測(cè)試應(yīng)該以熟練駕駛員作為研究對(duì)象。

問卷調(diào)查應(yīng)該有針對(duì)性地對(duì)以后準(zhǔn)備做實(shí)驗(yàn)的某條高速提出一些問題，調(diào)查對(duì)象應(yīng)該包括各類型車輛（如客車、小客車、貨車等）的駕駛員。調(diào)查的樣本越多對(duì)研究越有利，而調(diào)查地點(diǎn)可以包括長(zhǎng)途汽車站、高速公路服務(wù)站、車檢所、維修站等，總之，調(diào)查的對(duì)象應(yīng)該有代表性。根據(jù)高速公路和廣告牌的特點(diǎn)，在調(diào)查報(bào)告中主要涉及的問題可以是駕駛員對(duì)廣告牌的最直觀最真實(shí)的感受，例如，感不感興趣、會(huì)不會(huì)留下深刻印象、如何看待高速?gòu)V告以及一個(gè)好的廣告標(biāo)志應(yīng)該具備的條件；單單就廣告而言，可以對(duì)廣告的顏色、內(nèi)容、色彩、位置等等都做直觀的調(diào)查。廣告牌之間的距離是通過小客車行駛時(shí)間來做側(cè)面統(tǒng)計(jì)的。通過調(diào)查問卷，可以得到一些初步的數(shù)據(jù)，為今后進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。

3 眼動(dòng)儀測(cè)試實(shí)驗(yàn)

3.1 眼動(dòng)儀的選擇

市面上眼動(dòng)儀種類繁多，如EyeLink眼動(dòng)儀、EVM3200眼動(dòng)儀、faceLAB4眼動(dòng)儀、EyeTrace XY 1000眼動(dòng)儀等。這些眼動(dòng)儀款式種類多樣，各有優(yōu)缺點(diǎn)。本次實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行戶外測(cè)試，眼動(dòng)儀的選擇首先要方便攜帶，在車內(nèi)方便操作，另外測(cè)量的精度和距離是應(yīng)考慮的問題。建議選擇一款精度較高的頭盔式或者眼睛式眼動(dòng)儀即可。

3.2 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

3.2.1 實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)控制的目的是將外擾變量與誤差降至最低，并通過對(duì)控制變量的調(diào)整，使因變量產(chǎn)生變化。在本次實(shí)驗(yàn)中，為了使每位受試駕駛員都在盡可能相同的環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該滿足以下條件：

a）氣候條件為晴天，風(fēng)力小于三級(jí)，可視度較高，利于行車；

b）道路條件為高速公路，并且路上其他車輛較少，便于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行；

c）實(shí)驗(yàn)路段廣告牌較多，包括匝道、上下坡等不同路段。

3.2.2 實(shí)驗(yàn)假設(shè)

本實(shí)驗(yàn)中記錄項(xiàng)目為駕駛員的視角變化、眼球運(yùn)動(dòng)速度、注視時(shí)間等視覺特性數(shù)據(jù)。對(duì)本研究做如下假設(shè)：

a）車速變化會(huì)影響駕駛員視覺行為特性；

b）字高變化會(huì)影響駕駛員的視覺行為特性；

c）注視時(shí)間與感興趣程度成正比；

d）每位受試駕駛員的視覺行為特性可能會(huì)受到其駕駛經(jīng)驗(yàn)或個(gè)人因素的影響，但在本研究中，假設(shè)每位受試駕駛員的試驗(yàn)結(jié)果不受其駕駛經(jīng)驗(yàn)以及個(gè)體差異因素的影響。

3.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟

本實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a）做好工作安排分組；

b）對(duì)實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行安全知識(shí)講解，實(shí)驗(yàn)過程中務(wù)必注意安全；

c）車輛及實(shí)驗(yàn)人員停在收費(fèi)站外的安全地帶，安裝調(diào)試眼動(dòng)儀，跟駕駛員講解實(shí)驗(yàn)流程及注意事項(xiàng)；

d）駕駛員就座，佩戴眼動(dòng)儀并進(jìn)行校正，核實(shí)儀器工作正常性；

e）開始實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中需要有一到兩個(gè)實(shí)驗(yàn)人員坐在后座隨時(shí)指導(dǎo)；

f）車輛駕駛至離廣告牌一公里外時(shí)眼動(dòng)儀和錄像機(jī)開始記錄；

g）測(cè)試結(jié)束時(shí)停止記錄；

h）保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：安裝預(yù)先設(shè)定好的命名規(guī)律，輸入文件名號(hào)（駕駛員編號(hào)＋實(shí)驗(yàn)條件編號(hào)），保存該駕駛員在該條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

i）調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)，重復(fù)以上步驟，每個(gè)參數(shù)要至少測(cè)三組數(shù)據(jù)；

j）在測(cè)試過程中，安排專人測(cè)量廣告牌間距、距道沿距離等參數(shù)；

k）整理數(shù)據(jù)，做好原始數(shù)據(jù)的保存，為下一步數(shù)據(jù)分析提供依據(jù)。

4 數(shù)據(jù)分析

4.1 分析軟件的選擇

根據(jù)實(shí)驗(yàn)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。如果只是按數(shù)據(jù)大小進(jìn)行排序，制作曲線坐標(biāo)圖以及柱型圖，用于判斷數(shù)據(jù)變化的趨勢(shì)等等，這樣分析數(shù)據(jù)使用EXCEL即可滿足。如果說要得到更加復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系、顯著性等則需要更加專業(yè)的軟件。如SAS、STATA、EXIEW軟件和SPSS等，都是專業(yè)的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)軟件，很適合做本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析。

4.2 數(shù)據(jù)分析

對(duì)實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，應(yīng)該進(jìn)行初步判斷，和事先估計(jì)的結(jié)果進(jìn)行比較。如果有較大偏離，則應(yīng)該進(jìn)行誤差分析。如果是實(shí)驗(yàn)方面原因，則需要重新進(jìn)行測(cè)試，重復(fù)以上步驟。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論及初步建議

將數(shù)據(jù)分析結(jié)果與調(diào)查問卷作比較，給出相應(yīng)的結(jié)論和初步建議，待仿真模擬做進(jìn)一步論證。

6 仿真模擬

6.1 建立仿真模型

模擬仿真是用模型模擬來代替真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究。因此，首先要對(duì)仿真的問題進(jìn)行定量描述，這就是建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。本次所建模型為動(dòng)態(tài)的連續(xù)模型，可采用歸納法建模，即利用真實(shí)系統(tǒng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和信息建模。

當(dāng)然，一個(gè)模型最重要的是模型的可信度問題。既然模型是對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的模仿，那么就有一個(gè)模仿得像不像的問題，這就是模型的相似度、精度的可信度問題。

模型的可信度取決于建模所用的信息“原材料”（先驗(yàn)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）是否正確完備，還取決于所用建模方法（演繹、歸納）是否合理、嚴(yán)密。此外，對(duì)于許多仿真軟件來說，還要將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為仿真算法所能處理的仿真模型。因此，還存在一個(gè)模型的轉(zhuǎn)換精度問題。建模中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤，都會(huì)影響模型的可信度。

為此，在模型建立好以后，對(duì)其進(jìn)行可信度檢驗(yàn)是不可缺少的重要步驟。檢驗(yàn)?zāi)Ｐ涂尚哦鹊姆椒ㄍǔＪ牵菏紫扔墒煜け环抡嫦到y(tǒng)的專家對(duì)模型作分析評(píng)估，然后對(duì)建模所用數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，最后對(duì)模型進(jìn)行試運(yùn)行，將初步仿真結(jié)果與估計(jì)結(jié)果相比較。

6.2 仿真測(cè)試

讓被試者佩戴眼動(dòng)儀進(jìn)行測(cè)試，此時(shí)的眼動(dòng)儀易選擇精度較高的臺(tái)式眼動(dòng)儀，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。驗(yàn)證之前的結(jié)果，并做進(jìn)一步的修正，得出最終結(jié)論。最后把最終結(jié)論編成建議反饋給相關(guān)部門。

7 結(jié)語

本次實(shí)驗(yàn)包括室內(nèi)外兩種實(shí)驗(yàn)，特別是室外實(shí)驗(yàn)，應(yīng)注意人身安全，事先驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的可行性。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)查詢好相關(guān)資料并做好人員分組和安排，這樣對(duì)節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間大有好處。另外眼動(dòng)儀的精度也直接決定了實(shí)驗(yàn)的成敗，駕駛員在高速行駛過程中，廣告牌一閃而過，且駕駛員看到廣告牌時(shí)一般距廣告牌較遠(yuǎn)，較低精度眼動(dòng)儀無法滿足實(shí)驗(yàn)要求，會(huì)直接影響數(shù)據(jù)分析。而仿真模擬實(shí)驗(yàn)則取決于模型的可信性。總之，研究廣告牌對(duì)駕駛員的影響是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，良好的團(tuán)隊(duì)合作和精良的儀器設(shè)備是必不可少的。

[1]杜姍姍.高速公路廣告牌對(duì)駕駛員視覺影響的研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2007.

[2]王紅.基于眼動(dòng)儀的高速公路廣告牌對(duì)安全駕駛影響的研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2007.

[3]貝廣，畢文娣.高速公路廣告的綠色化設(shè)計(jì)[J].山東交通科技，2010，（6）：57-58.