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雾天高速公路隧道入口区域驾驶人视觉行为特性研究

江文艺 杜志刚 贺世明 梅家林 韩磊

江文艺, 杜志刚, 贺世明, 梅家林, 韩磊. 雾天高速公路隧道入口区域驾驶人视觉行为特性研究[J]. 交通信息与安全, 2024, 42(4): 110-117. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.04.012
引用本文: 江文艺, 杜志刚, 贺世明, 梅家林, 韩磊. 雾天高速公路隧道入口区域驾驶人视觉行为特性研究[J]. 交通信息与安全, 2024, 42(4): 110-117. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.04.012
JIANG Wenyi, DU Zhigang, HE Shiming, MEI Jialin, HAN Lei. A Study on the Visual Behavior Characteristics of Drivers at the Entrance Area of Freeway Tunnels in Foggy Weather[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2024, 42(4): 110-117. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.04.012
Citation: JIANG Wenyi, DU Zhigang, HE Shiming, MEI Jialin, HAN Lei. A Study on the Visual Behavior Characteristics of Drivers at the Entrance Area of Freeway Tunnels in Foggy Weather[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2024, 42(4): 110-117. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.04.012

雾天高速公路隧道入口区域驾驶人视觉行为特性研究

doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.04.012
基金项目: 

基于韵律性的公路隧道群光视线诱导系统设置理论与方法 52072291

详细信息
    作者简介:

    江文艺(1999—),硕士研究生. 研究方向:道路交通安全、驾驶行为. E-mail:jwy17347655573@163.com

    通讯作者:

    杜志刚(1977—),博士,教授. 研究方向:道路交通安全、交通规划研究等. E-mail:zhig_du7@163.com

  • 中图分类号: U458

A Study on the Visual Behavior Characteristics of Drivers at the Entrance Area of Freeway Tunnels in Foggy Weather

  • 摘要: 隧道入口区域和雾环境对驾驶人的视觉都有着重要影响,引起驾驶人的视觉行为变化,导致驾驶行为的变化,从而影响交通安全。为探究雾对隧道入口区域驾驶人视觉行为特性的影响,在河南三湖隧道和韩口隧道开展实车试验,选取24个驾驶人样本,以驾驶人的注视、扫视行为为主要研究对象,分析驾驶人在雾天和晴朗天气下隧道内外的视觉行为特性差异。研究结果表明:雾天驾驶人的视觉行为特性相较于晴朗天气存在显著性差异,①雾天驾驶人驶入隧道前,注视点分布更为集中,注视持续时间高于1 000 ms的占比增加,夜间有雾达到29%、平均注视时间增加、注视频率减少、视觉搜索范围及效率减小,扫视幅度0~5°占比达88.89%,驾驶人对两侧环境关注度变小,努力寻找隧道洞口,驾驶行为更加谨慎;②雾天驾驶人驶入隧道后,注视点范围呈现出不同程度的扩大,平均注视时间和平均扫视时间增加,视觉搜索范围及其效率增加,驾驶人对隧道侧壁、隧道轮廓关注度提高;③雾天时,夜间相较于白天,对驾驶人视觉行为的影响总体而言更大,驾驶谨慎程度进一步提高;④在白天,雾使隧道洞口视线诱导设施可视性降低,隧道洞口视认性差,驾驶人视觉环境剧烈过渡,视觉负荷和心理压力增加,从而显著提升了行车风险。

     

  • 图  1  试验场景

    Figure  1.  Experiment scenes

    图  2  注视点分布

    Figure  2.  Fixation distribution in the tunnel entrance area

    图  3  隧道入口区域注视持续时间比例

    Figure  3.  Percentage of fixation duration in the tunnel entrance area

    图  4  隧道入口区域平均注视时间和注视频率

    Figure  4.  Average fixation duration and fixation frequency in the tunnel entrance area

    图  5  扫视幅度分布次数占比

    Figure  5.  Percentage of saccade amplitude distributions

    图  6  隧道入口区域扫视速度变化

    Figure  6.  Change of saccade speed in the tunnel entrance area

    表  1  水平方向上的注视点范围显著性检验

    Table  1.   Fixation range significance test in the horizontal direction

    区段 白天无雾/px 白天有雾/px 夜间无雾/px 夜间有雾/px Sig.
    平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差
    驶入隧道前 197.176 34.565 162.021 6.094 188.003 32.061 172.668 13.776 0.168
    驶入隧道后 46.891 14.908 400.503 50.146 88.926 14.354 385.549 38.347 < 0.001*
    Sig. 0.002* < 0.001* 0.008* < 0.001*
    注:“*”为显著性水平95%;“Sig.”为显著性检验后的显著性水平。
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    表  2  垂直方向上的注视点范围显著性检验

    Table  2.   Fixation range significance test in the vertical direction

    区段 白天无雾/px 白天有雾/px 夜间无雾/px 夜间有雾/px Sig.
    平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差
    驶入隧道前 167.706 35.142 124.297 26.824 168.997 11.124 166.015 12.243 0.074
    驶入隧道后 125.794 18.573 212.125 68.023 71.101 13.559 277.286 58.236 0.002*
    Sig. 0.005* 0.008* < 0.001* < 0.001*
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    表  3  隧道入口区域注视时间显著性检验

    Table  3.   Fixation time significance test in tunnel entrance area

    区段 白天无雾/ms 白天有雾/ms 夜间无雾/ms 夜间有雾/ms Sig.
    平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差
    驶入隧道前 232.758 28.201 331.039 38.704 287.192 30.074 693.996 32.894 < 0.001*
    驶入隧道后 181.423 12.326 245.213 14.497 314.738 26.749 319.486 21.673 0.012*
    Sig. 0.806 0.181 < 0.001* < 0.001*
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    表  4  扫视幅度显著性检验

    Table  4.   Saccade amplitude significance test

    区段 白天无雾(/°) 白天有雾(/°) 夜间无雾(/°) 夜间有雾(/°) Sig.
    平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差
    驶入隧道前 15.597 3.906 10.631 4.374 6.688 1.137 3.011 0.923 < 0.001*
    驶入隧道后 6.543 2.993 10.069 1.782 5.006 1.042 8.836 3.087 < 0.001*
    Sig. 0.002* 0.056 0.041* < 0.001*
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    表  5  平均扫视时间显著性检验

    Table  5.   Average saccade time significance test

    区段 白天无雾/ms 白天有雾/ms 夜间无雾/ms 夜间有雾/ms Sig.
    平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差
    驶入隧道前 40.809 2.034 31.436 5.677 29.381 1.997 21.951 5.896 < 0.001*
    驶入隧道后 29.033 10.411 40.561 3.287 32.431 2.096 34.656 2.442 < 0.001*
    Sig. 0.189 0.209 0.095 0.061
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    表  6  扫视速度显著性检验

    Table  6.   Saccade speed significance test

    区段 白天无雾(/°/s) 白天有雾(/°/s) 夜间无雾(/°/s) 夜间有雾(/°/s) Sig.
    平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差
    驶入隧道前 58.358 7.169 46.768 2.097 26.697 2.807 13.687 3.833 < 0.001*
    驶入隧道后 21.596 3.737 24.616 2.809 15.579 1.255 25.672 5.229 < 0.001*
    Sig. 0.096 0.862 0.005* 0.002*
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-12-26
  • 网络出版日期:  2024-11-25

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