基于“黑洞效應(yīng)”的公路駕駛員視錯(cuò)覺(jué)改善方法實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)是世界上公路隧道最多的國(guó)家，多數(shù)公路隧道處于低照度運(yùn)營(yíng)條件。白天公路隧道入口段照度過(guò)渡劇烈，導(dǎo)致隧道入口駕駛員暗適應(yīng)困難，容易誘發(fā)“黑洞效應(yīng)”，容易造成視覺(jué)障礙，難以辨別隧道內(nèi)交通信息，導(dǎo)致隧道入口超速比例高，追尾事故多發(fā)。一般采取的改善措施是加強(qiáng)照明，緩和公路隧道入口處的照度過(guò)渡，但這種方式的投資、運(yùn)營(yíng)成本高，難以為隧道運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)接受。
　　本文基于隧道入口微縮模型場(chǎng)景進(jìn)行照度過(guò)渡實(shí)驗(yàn)，利用E-prime2.0搭建平臺(tái)進(jìn)行

2、視覺(jué)心理實(shí)驗(yàn)，并以瞳孔面積變動(dòng)為指標(biāo)分析隧道入口路段駕駛員視覺(jué)適應(yīng)特性；實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：（1）公路隧道入口微縮模型（1:20）能夠有效模擬自隧道外進(jìn)入隧道過(guò)程中的瞳孔照度過(guò)渡情況；（2）根據(jù)視覺(jué)負(fù)荷評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果，隧道入口設(shè)施遮光效果從好到壞依次為：30°反削竹＞45°反削竹＞60°反削竹＞30°正削竹＞45°正削竹＞60°正削竹＞格柵式＞端墻式；（3）更長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)施更有助于接近隧道入口的過(guò)程中提早實(shí)現(xiàn)更平緩的照度過(guò)渡，且反削竹比正削竹

3、的形式具有更好的遮光效果；（4）進(jìn)入隧道過(guò)程中，過(guò)大的照度過(guò)渡率易加重駕駛員視覺(jué)負(fù)荷，并加劇心理緊張，造成視覺(jué)震蕩，即視覺(jué)“黑洞效應(yīng)”，并對(duì)車(chē)速、車(chē)距信息感知產(chǎn)生嚴(yán)重的判斷誤差，即視錯(cuò)覺(jué)；（6）根據(jù)視覺(jué)心理實(shí)驗(yàn)比選結(jié)果，在相同遮光部位下，速度錯(cuò)覺(jué)和碰撞時(shí)間錯(cuò)覺(jué)的大小與遮光長(zhǎng)度相關(guān)，即越長(zhǎng)的遮光設(shè)施其錯(cuò)覺(jué)量越有降低的趨勢(shì)；在相同遮光長(zhǎng)度下，遮擋天空的反削竹設(shè)施對(duì)錯(cuò)覺(jué)量的降低程度更高于遮擋道路兩側(cè)的正削竹設(shè)施；（7）重構(gòu)的視覺(jué)參照系能夠?yàn)轳{

4、駛員提供具有強(qiáng)刺激的視覺(jué)信息，通過(guò)多道頻率組合的視覺(jué)參照系可以為駕駛員提供有效判斷車(chē)速的依據(jù)，但對(duì)碰撞時(shí)間錯(cuò)覺(jué)的影響不顯著。
　　參照物理學(xué)中“黑洞”形狀，提出一種隧道入口接近段的30-50m長(zhǎng)的喇叭形結(jié)構(gòu)遮光設(shè)計(jì)，緩和隧道接近段的照度過(guò)渡，延長(zhǎng)駕駛員的暗適應(yīng)時(shí)間；同時(shí)利用基于整體光流率的駕駛員速度感知原理、在隧道入口側(cè)墻布置一定密度、大小、頻率的逆反射材料（如輪廓標(biāo)），提升駕駛員的速度感、方向感、距離感，并能主動(dòng)控速，將有效緩解