夜間公路隧道出入口段駕駛員眼動(dòng)特性分析

劉偉

摘 要：近年來，隨著我國(guó)交通事業(yè)的飛速發(fā)展，在一些道路的交通建設(shè)中，隧道方案以能縮短行車?yán)锍痰葍?yōu)點(diǎn)，得到普遍應(yīng)用。當(dāng)車輛在駛?cè)?、通過和駛出隧道的過程中，隧道內(nèi)外亮度隨著時(shí)間的變化而變化，會(huì)出現(xiàn)一系列的視覺問題。解決這些問題，分析在隧道口易發(fā)的交通事故的原因，進(jìn)行預(yù)防，改善和減少交通事故，便變成了我們的當(dāng)務(wù)之急。

關(guān)鍵詞：夜間行車；隧道出入口；眼動(dòng)特性

1 駕駛員夜間眼動(dòng)特性的影響因素

1.1 駕駛員因素

一是年齡。人眼的視覺機(jī)能隨著年齡的增長(zhǎng)而逐漸衰退，尤其是夜視力、動(dòng)視力、深視力等。據(jù)調(diào)查年齡在20-30歲之間的駕駛員夜視力最好。二是眼睛生理狀態(tài)。眼睛的生理狀況如眼疾影響視力，眼科疾病會(huì)造成駕駛員的夜視力喪失。三是營(yíng)養(yǎng)。缺乏對(duì)眼睛的容養(yǎng)素，會(huì)導(dǎo)致夜視力下降。四是疲勞。駕駛員在疲勞狀態(tài)下，駕駛員明、暗適應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。五是視覺后象。當(dāng)光刺激停止作用后在腦中所停留的視覺映象叫視覺后象。由于夜間行車時(shí)路上的照明情況不均衡，忽明忽暗，極易給駕駛員產(chǎn)生視覺后象，從而影響駕駛員對(duì)夜間駕駛信息的判斷。以上因此都是影響駕駛員安全行駛主要原因。

1.2 自然環(huán)境因素

夜間由于沒有足夠的能見度，駕駛員視野相對(duì)比白天小，進(jìn)入駕駛員眼中的信息也少。在夜間條件下，對(duì)色彩的分辨力下降，對(duì)距離判斷失誤，對(duì)車速估計(jì)較低等，這些因素都與交通事故明顯增多有關(guān)。

2 夜間公路隧道出入口段駕駛員眼動(dòng)特性分析

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）被試者選擇

試驗(yàn)選取不同行業(yè)、駕駛經(jīng)歷、職業(yè)、年齡和駕齡的9名男性駕駛?cè)俗鳛楸辉噷?duì)象。全部被試者均有5年以上駕齡，持有B照以上駕駛資格證；技術(shù)嫻熟，且有良好的駕駛習(xí)慣；視覺機(jī)能正常，無生理、心理缺陷和重、特大事故記載。

（2）試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)選用江鈴全順（福特）JX6541B-H車輛作為試驗(yàn)車。采用加拿大SR Research公司生產(chǎn)的Eye LinkⅡ型眼動(dòng)儀、GARMIN GPS手持集思寶60CSx，Dewetron 16通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等設(shè)備，對(duì)車輛行駛過程中駕駛?cè)搜蹌?dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄。根據(jù)研究需要，設(shè)計(jì)了專用數(shù)據(jù)庫(kù)，以存儲(chǔ)觀測(cè)點(diǎn)位置和時(shí)間等實(shí)時(shí)參數(shù)。

（3）試驗(yàn)道路

試驗(yàn)路段全長(zhǎng)45.6km，有13座長(zhǎng)短不一的隧道。試驗(yàn)隧道為其中的南五臺(tái)隧道，全長(zhǎng)2 516m，雙洞分離雙車道通行，內(nèi)有照明設(shè)施。因該路段未全線貫通，交通量較小，駕駛?cè)丝稍谧杂闪鹘煌顟B(tài)下駕駛和獲取道路環(huán)境信息。

（4）試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)按照雙盲原則進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選用簡(jiǎn)單重復(fù)試驗(yàn)方案。在試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，駕駛?cè)税凑赵囼?yàn)要求佩戴相關(guān)測(cè)試儀器，隨道路線形和交通設(shè)施的變化，按照通常習(xí)慣駕車穿過隧道，眼動(dòng)儀實(shí)時(shí)記錄駕駛?cè)俗⒁朁c(diǎn)在三維空間的變化參數(shù)。當(dāng)車輛到達(dá)觀測(cè)點(diǎn)時(shí)，主試者通過自主開發(fā)的軟件，記錄觀測(cè)點(diǎn)位置和時(shí)間。為保證數(shù)據(jù)的有效性和消除相關(guān)因素影響，在同一隧道不同入口往返各進(jìn)行一次試驗(yàn)，取試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值作為駕駛?cè)艘曈X特征變化的結(jié)果。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果

在試驗(yàn)時(shí)，眼動(dòng)測(cè)試儀自動(dòng)實(shí)時(shí)記錄相關(guān)參數(shù)。針對(duì)在隧道出口前200m和出口后200m范圍不同被試者的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)Datawiew專用軟件分析，以不同被試者的參數(shù)均值表征駕駛?cè)嗽谒淼莱隹诙窝蹌?dòng)特征。觀測(cè)點(diǎn)位置以隧道出口為0點(diǎn)，車輛行駛方向?yàn)檎颍?0m為觀測(cè)點(diǎn)間隔，按車輛行駛方向分別記為-200、-150、-100、-50、50、100、150、200m。考慮表征動(dòng)態(tài)環(huán)境下人的視覺特征的主要參數(shù)，試驗(yàn)選用持續(xù)注視時(shí)間、注視次數(shù)和掃視幅度進(jìn)行描述。持續(xù)注視時(shí)間是指駕駛?cè)藢?duì)某一固定區(qū)域的注視時(shí)間，它反映駕駛?cè)藢?duì)某一固定區(qū)域的關(guān)注程度。注視次數(shù)即注視點(diǎn)的數(shù)目，它與觀察者所需要處理信息的數(shù)目有關(guān)系。掃視幅度表征眼球轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小，一般與掃視平均速度呈線性關(guān)系。

結(jié)果表明：從駕駛?cè)税l(fā)現(xiàn)隧道出口起，隨著與隧道出口的逐漸接近，注視時(shí)間不斷減少，注視次數(shù)亦減少，而掃視幅度逐漸增加；出隧道后注視次數(shù)增加，注視時(shí)間稍微增加，洞外掃視幅度大于隧道內(nèi)，但變化幅度較小。

3 夜間公路隧道出入口段駕駛員安全行車的措施

為更好地確保夜間公路隧道出入口段駕駛員行車安全，必須做到以下幾點(diǎn)：

3.1 暗適應(yīng)檢查

在選拔駕駛員的時(shí)候，要制定合理的選拔標(biāo)準(zhǔn)，不僅要檢查駕駛員的夜視力，辨色力，還要檢查駕駛員的暗適應(yīng)能力等。車輛部門應(yīng)合理派發(fā)暗適應(yīng)強(qiáng)的駕駛員進(jìn)行夜間行車。同時(shí)，又于由老年駕駛員夜視力減退時(shí)間較早，夜間不易出車；列車駕駛員夜間盡量派年輕人，以提高安全系數(shù)。

3.2 養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣

駕駛員應(yīng)養(yǎng)成良好的日常生活習(xí)慣，注意合理飲食，保持營(yíng)養(yǎng)均衡，盡量少抽煙，嚴(yán)禁在駕駛車輛時(shí)抽煙，嚴(yán)禁酒后駕車，注意衛(wèi)生尤其是眼睛的生理狀況的衛(wèi)生。保持眼睛的健康清潔，若身體不適開車時(shí)應(yīng)合理用藥，盡量避免服用影響行車安全的藥物。

3.3 把握夜間行車規(guī)律，提高夜間行車能力

一是嚴(yán)格控制車速，是保證夜間行車安全的根本措施。二是注意增加防止追尾的安全距離。夜間行車時(shí)，視線既不良，又常遇危險(xiǎn)情況。如隧道行駛過程中，盡量增加安全距離，以防追尾造成事故。三是不要疲勞駕駛。夜間行車特別是午夜以后行車最容易疲勞瞌睡，如稍有疲勞感就應(yīng)振作精神或停車休息片刻。

3.4 隧道出入口段設(shè)置

（1）設(shè)置警示牌。在出入口處及隧道內(nèi)，可以設(shè)置一些警示牌或者一些可以緩解疲勞、降低煩躁心理的指示牌，使駕駛員更能夠保持輕松愉快的心情，從而減少交通事故的發(fā)生。 （2）設(shè)置特殊燈光帶。設(shè)置特殊燈光帶，通過不同的燈光和幻燈圖案變化呈現(xiàn)出“藍(lán)天”“白云”“彩虹”等景象，可以使駕駛員和乘客仿佛置身室外，有助于緩解駕駛和乘車的疲勞感。 （3）設(shè)置緩沖帶。在入口處設(shè)置緩沖帶，即適度延長(zhǎng)入口處的長(zhǎng)度，或者是將入口處的一小段距離設(shè)置成透明的玻璃罩，將顏色緩慢由淺變深；出口處與入口處相反，即將顏色由深及淺。 （4）設(shè)置吸塵裝置?？紤]到各種極端天氣，譬如雨、雪、霧等，應(yīng)該在隧道內(nèi)設(shè)置備用能源以及吸塵裝置（吸塵裝置主要是為防范沙塵暴及尾氣排放對(duì)駕駛員視覺造成的影響）。在隧道內(nèi)多設(shè)置通風(fēng)口，可以使空氣流通，減少尾氣所造成的污染對(duì)駕駛員的影響。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著交通事業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)公路隧道通車?yán)锍讨鹉暝黾?。交通事故資料表明，公路隧道出入口段夜間事故發(fā)生比例非常高，其中與駕駛員相關(guān)的事故率最高。90%以上的道路交通信息是駕駛員通過眼睛來獲得的，因此，夜間公路隧道出入口段駕駛員眼動(dòng)特征的研究具有重大意義。

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