海底隧道平纵线形对驾驶人视觉特征及车速的影响

摘要：

海底隧道平纵线形组合方式复杂多样,容易导致驾驶人产生分心、疲劳等不良反应.为此,采集了30名驾驶人的实车数据,量化分析了海底隧道平纵线形对驾驶人视觉特征及车速的影响.运用Facelab眼动仪、GPS X10车载坡度计、行车记录仪等设备采集眨眼频率、单位时间内人眼闭合时间所占比例(percentage of eye closure over the pupil per unit time,PERCLOS)、隧道坡度、车速等数据.利用偏相关性分析得出海底隧道坡度、曲率与驾驶人眨眼频率、PERCLOS、车速的相关性及显著性,采用Ploy 2D非线性曲面拟合方法,分别建立眨眼频率、PERCLOS、车速与坡度-曲率的数学模型,量化分析眨眼频率、PERCLOS及车速与海底隧道平纵线形之间的关系,进而反映出海底隧道不同平纵线形组合对驾驶人的精神状态及行车状态的影响.结果表明:坡度1.3％和圆曲线半径4348m的海底隧道平纵线形组合方式下,驾驶人的眨眼频率最大,精神最放松,适当增加上坡坡度值、减小圆曲线半径可以提高驾驶人的紧张感;坡度3.05％和圆曲线半径3521m的海底隧道平纵线形组合方式下,驾驶人的PERCLOS最大,疲劳程度最高,适当增加下坡坡度值、减小圆曲线半径可以缓解驾驶人的疲劳;坡度1.78％和圆曲线半径2433m的海底隧道平纵线形组合方式下,车速最快,适当增加上坡坡度值和圆曲线半径,可以降低车速.本文构建的视觉特征及车速模型,可以反映驾驶人的精神及行车状态随平纵线形的变化,为海底隧道平纵线形安全设计与运营管理提供理论支撑.

关键词：交通安全、海底隧道、平纵线形、Ploy 2D建模、视觉特征、车速

所属期刊栏目：41

分类号：U459.5;U491.25(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;山东省自然科学基金;教育部人文社会科学研究项目

在线出版日期：2023-06-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：50-58