文摘

在连续下坡段山区高速公路,道路等因素对齐,路边的环境,和其他视觉特征将影响斜率错觉司机经验和从事不安全驾驶行为。改善坡度错觉和驾驶安全的负面影响在连续下坡路段,植物间距的影响,高度,路边的距离,对驾驶行为和颜色都研究了模拟植物景观在虚拟环境中。驾驶模拟器和UC-win /道路软件被用来进行室内驾驶模拟实验,和参数如速度和横向位置抵消被用作驾驶稳定性的评价指标,以反映司机的速度知觉能力与主观的等效速度。结果表明,植物景观以适当的植物间距、高度,路边分离,和颜色是有利于提高驾驶的稳定性。此外,景观的高度3米,间隔10米,路边间距0.75米,和适当的配色可以增强边坡知觉速度和能力知觉能力的司机,这有利于提高连续下坡路段的行车安全。

1。介绍

司机通过视觉获取交通信息,起着关键作用的车辆驾驶时操作。然而,由于个人的影响,环境,和公路对齐因素,司机的视觉感知会偏离,特别是当行驶在连续下坡路段。在这些章节中,司机通常开发一个真正的斜坡路上的错觉由于坡度的改变距离。斜率幻想会导致司机误判的道路,导致一个不正确的评价驾驶速度,并增加潜在的交通事故。

为了避免视觉误判的不利影响,学者们研究视错觉的机制和治疗。在“错觉及其应用在公路线形设计,“人民币和程1)提出,错觉的影响在司机在道路设计应考虑,首次提出正确的视觉错觉道路使用透视图的原则。基于驾驶员的视觉特性,陆2)建议通过优化控制道路的视觉偏差部分线性组合。郭et al。3]分析了坡度错觉的原因及其对行车安全的影响基于动画仿真分析。气(4]分析了斜坡的形成机制幻想从以下三个方面:道路对齐,路边的环境,和司机的视觉特征,并认为斜率错觉可以纠正通过设置植物景观,增加斜护栏,和扩大。

道路景观不仅能提供准确的视线指导司机还让司机在驾驶期间良好的心理状态。此外,路边的风景为司机提供了一个速度参考值,这有利于司机的速度控制。因此,连续长下坡为研究对象,植物景观可以设置为改善斜率错觉在下坡行驶并探讨植物景观因素对驾驶行为的影响。目的是为了提高连续下坡路段的行车安全植物景观设计。

1.1。形成机制和治疗措施的坡度错觉

用于以下两个因素的生成坡度错觉:司机自身的生理和心理方面和斜率长度和区别在下坡行驶前方和后方的斜坡。司机最容易有坡度错觉是由于边坡长度和前后边坡的影响差异。前斜坡越长,前后边坡差异越大,就越有可能斜坡发生错觉。相关研究表明,斜率不同,可能产生一个坡度错觉有一定的临界值。当路段的前方和后方的斜坡差异大于2.0%,司机开车时可能有一个坡度错觉在这个路段。当当前的后坡差异超过2.5%,斜率错觉是更明显2]。当道路坡度变化时,司机的斜率变化的知觉只能持续大约10 s,然后它会适应斜率。当一个司机在前面坡呆超过15秒,他们将体验坡度错觉[5]。由于误判一个斜坡,下山后坡的部分视为一场艰难的部分,和司机的行为改变齿轮和加速导致增加交通事故的发生。目前,坡度错觉的补救措施主要包括添加护栏列,道路拓宽,和植物景观设置。

植物景观在视觉上可以慢下来了道路的斜坡和缓解开车时坡度错觉下坡以及美化环境,同时减少视觉疲劳,改善驾驶的稳定性和安全性。

2。材料和方法

路面和路边的植物在本研究中被UC-win /道路软件建模。通过模拟驾驶模拟实验中,驾驶员的生理指标数据收集,数据进行了总结与Excel软件,然后选择和数据,并通过SPSS软件处理。最后,实验数据进行比较和分析。

2.1。实验对象的选择

指的对象选择的相关实验,发现驾驶仿真实验的样本数量是12至40人(6]。共有20人的驾驶体验选择实验,包括15男5女,年龄在20到50之间,3年以上的驾驶经验。所有受试者好视力,没有色盲,听力正常。

2.2。道路线形设计

实验部分选择是双向四车道道路一个车道宽度为3.75米和一个中央隔离带宽的2 m。路的总长度为2.5公里,其中0∼1000 m是一个梯度的下坡段−4%,1000∼1500是一个梯度的下坡段−1%,和1500∼2500 m是一个梯度的下坡段−4%。0∼1500 m的部分是用作测试部分,如图1。

2.3。选择的道路景观因素

虽然规范有关规定的高度、间距,路边的距离,和颜色的道路景观,没有定量的比较,深入研究不同的道路景观的影响因素对驾驶员的驾驶行为、精神状态和注意分配。所以,实验研究了以下四个景观因素可能影响驾驶行为:(1)高度,(2)间距,路边距离,(3)和(4)的颜色。这些因素涉及道路景观设计的各个方面,并且每个因素对应于三个层次的一级是适当的值,和水平2和3是极端值。指的是相关代码城市道路绿化规划与设计规定(7),街道树的植物间距须经冠宽度的主要树种,和最低种植植物间距应4 m。最小距离街上树的树干中心的外部限制0.75米。

道路景观设置路段的实验组只研究单因素变化的因素在这一群体进行研究。的因素不是研究这个群体,采用温和的价值因素。植物的选择因素水平表所示1(适当的:不同的背景颜色;只有格林:与背景颜色相同)。

2.4。道路景观设计

所有因素的部分用温和的值作为参考部分。实验场景如图2。

2.5。实验的程序

具体的实验过程如下:(1)受试者到达交通安全仿真实验室实验正式开始之前,简要介绍了驾驶机器和操作程序。(2)受试者进行实际操作,将驾驶模拟器2分钟减少兴奋或紧张第一次使用模拟器。(3)司机提前被告知的行驶路线,并允许自由地根据自己的驾驶习惯。为了避免这个话题的驾驶行为受到其他主观或客观因素的影响,现场设置为一个高度理想化的状态。没有其他车辆在路上设置在同一个方向,和主题的速度开车时不超过100公里/小时。(4)在驾驶过程中,受试者被实验者在口头上问一个未决的问题,每一个场景都调查司机的当前路段的景观感受。(5)在完成驾驶任务的每个场景,让每个主题休息2分钟,以便受试者的精神状态符合前面的路段,并试图减少过度造成的实验误差驱动的问题。

2.6。实验数据收集

驾驶模拟系统在实验室本身提供了一个接口的最终出口车辆数据,包括模拟输入和输出数据(戴奥/ AIO),车辆速度、横向位置偏移,和其他参数。根据实验的需要,选择仿真系统数据导出,然后单击导出数据日志输出,如图3。

3所示。分析景观因素对驾驶行为指标

3.1。处理实验数据

在整个仿真测试中,选择性地消除不必要的数据根据状态变化的车辆路线和数据是否异常。导出的数据格式和分类处理Excel,和要分析的数据是保留的。最后,选择的数据包括时间、速度和横向位置偏移量。处理后,它被保存为一个。XLS文件,用于选择和SPSS软件处理数据的平均值来计算速度和横向位置偏移量在每个场景。中值是数值数据的集中趋势,及其计算公式如下:

3.2。景观因素和驾驶行为指标之间的关系

研究不同层次选择景观的影响因素对司机的经验和驾驶行为,数学分析方法被用来分析驾驶行为指标。速度的平均值和横向位置偏差的平均值被选为特征指标。速度评估驾驶行为是一种常用的指标,它可以反映驾驶员的驾驶状态的一段路。侧卧位位移参数的变化反映了司机的车辆横向控制的能力。车辆的横向位置的位移越大记录在驾驶模拟器中,不稳定的车辆的旅行和较弱的司机对车辆的控制。在整个仿真测试中,选择性地消除不必要的数据根据状态变化的车辆路线和数据是否异常。导出的数据格式和分类处理Excel,和要分析的数据是保留的。最后,选择的数据包括时间、速度和横向位置偏移量。处理后,它被保存为一个。XLS文件,用于选择和SPSS软件处理数据的平均值来计算速度和横向位置偏移量在每个场景。 The following are the experimental results obtained under different factor levels.

植物间距系数下的分析结果如表所示2。平均速度是最大的一家工厂间距20米的植物间距和最小的4米;平均水平位置是最大的一家工厂间距20 m和植物间距10米,是最小的在这个水平。大多数受试者相信能力感知的斜率是级别2 > 1 > 3级,表明植物间距太大,不利于边坡的司机的判断。如果核电站的第2层的间距太小,它将给司机带来轻微的令人眼花缭乱的感觉,和司机会选择减少的速度由于恐惧无法及时应对突发事件。如果3级之间的距离太大,感知速度降低,平均速度是大于1级和2级。减少令人眼花缭乱的感觉,司机自然驱动器在中心,所以二级的水平位置的平均价值太大。过多的植物间距三级似乎有一个广泛的视野,导致司机的心理放松疲劳。因此,三级的水平位置的平均值大于1级和2级。

高度因素下的分析结果如表所示3。2级的平均速度是远远大于1级和3级;横向位置的平均值是最大的的高度1.5米,最小的3 m的高度。通过询问司机,可以看出,大多数的受试者认为斜率的知觉水平级别1 > 2 > 3级。植物的高度太低或太高,这是不符合驾驶员的感知和判断的斜率。一个较低的高度会使司机的视野更宽、开车时感到舒服,但这种感觉会导致司机减少速度控制,和外侧位置偏移量较大,所以级别2的平均速度和横向位置都太大。过度的高度会给司机一种压迫的感觉,同时,植物,过高可能妨碍司机的视野。司机会开车接近中心的道路减少压迫和避免盲点的视野。因此,水平位置的偏移量会很大,这不利于稳定的驾驶车辆下坡。

路边的距离因素的分析结果如表所示4。路边的距离因素3级最大的平均速度,和二级有最小的平均速度;1级平均价值最小的水平位置,表明一级路边距离因素是比其他的水平。至于斜率的知觉,它是通过口头调查发现一级之间没有显著差异,2级,3级。路边的距离因素对驾驶员的影响不大的看法的斜率。在路边因子2级,植物是靠近马路,司机往往会降低速度和驱动接近中心的道路缓解植物造成的令人眼花缭乱的感觉。大路边的距离可能会导致景观效果太弱,减少驾驶员的感知的速度,速度控制和方向盘控制更随机,使行车速度和位置偏差波动很大。

颜色的因素下的分析结果如表所示5。颜色因素2级最大的平均速度,外侧位置偏移量也较大,3级速度平均是最小的,横向的位置偏移量最大的平均水平。大多数受试者认为一级的颜色,2级,3级可以感知的差异在边坡在开车,和感知的能力斜率为1级>三级> 2级。在3级,因为颜色太明亮,司机在驾驶会感觉头晕,导致眼睛疲劳,不利于安全驾驶。因此,眩晕可以减少减少的速度和偏离路边风景,使驾驶获得一个更大的立场的转变。工厂级别2的颜色只有绿色的。这个颜色可以给司机一个舒适的感觉,但这种颜色是类似于周围环境的颜色。随着时间的推移,在这种环境下会产生单调和疲劳开车,这就增加了行车速度和位置偏移。1级植物的颜色是绿色,但从周围环境略有不同。这个颜色可以与周围的环境形成一个明显的色差,既不会带来头晕的感觉,也不会导致司机经验长期驾驶倦怠。

总之,通过数据分析实验者的驾驶行为指标,发现有显著差异的影响植物间距、高度、距离路边,司机各级和颜色。

4所示。的比较结果

在上面的分析单因素,而改变一个变量,发现不同的因素对司机有不同程度的影响,得出的结论是,以下是一个优秀的组合:场景3米高度,间距为10米,路边的距离0.75米,和一个适当匹配的颜色。然而,这个实验的目的是改善边坡的假象和更好地控制车速通过设置植物景观,所以效果需要与一个未处理的场景。产生的速度错觉和幻觉的程度相比,每一个场景都是通过测量主观等效速度,如表所示6。

从表中可以看出,在这九个场景,有一种错觉的速度和一定程度的速度过高,这表明设置植物景观可以有效地提高速度的感觉。场景1中主观等效速度为64.41公里/小时(对应于一个感知车辆的速度90公里/小时),和速度过高的估计是28.43%。比较与其他场景,场景1的速度被高估,而在相关的情况下,车辆速度小于28.43%的高估。因此,设定一个景观高度为3米,10米的间隔,路边的距离0.75米,和一个合适的颜色匹配的下坡节将帮助司机保持安全的行车速度。

5。结论

不同植物景观的影响因素对斜率的错觉,速度错觉,与稳定产生的司机是定量分析和研究结论如下:(1)通过比较每个场景的实验数据,发现不同层次的植物景观植物间距、高度,路边的距离,和颜色不同程度的因素会影响司机的。驾驶行为指标有显著差异,如速度和横向位置偏差的司机。只有安排适当的植物间距、高度,路边的距离,和颜色才能减少不利影响的司机,开车时,司机可以有一个舒适的感觉维持车辆稳定和安全。(2)实验者通过口头调查,发现司机的能力感知场景1的斜率大于其他场景;司机很好,景观的高度3米,10米的间距,路边的距离0.75米,和一个合适的颜色匹配。它可以减少斜率的错觉造成的影响边坡和边坡长度不同。(3)通过测量主观等效速度在每一个场景,发现建立一个植物景观可以有效改善司机的速度知觉能力。9有不同程度的速度过高的场景。过高的速度下坡过程中有助于避免无意的司机加速和维持一个稳定的速度。其中,场景1的速度知觉能力最强的司机和速度过高的最高学位。因此,3 m的高度、间距为10米,路边间距0.75米,和适当的配色可以设置为允许司机更好地控制车辆的速度,确保驾驶安全开车时下坡。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果中包括文件的补充信息。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

补充材料

本节包括了研究数据。(补充材料)