文摘

为了研究驾驶员的注视行为特征在山区道路部分有限的距离,真正的车辆测试是由使用智能眼睛Pro 5.7的眼动跟踪。结合视距变化速率理论,6个典型测试代表山区部分选择研究驾驶员的注视分布规律和注视持续时间不同的部分山区。研究表明,当司机开车在最不利的能见距离的测试区44米,50米,56米,“从远至近”的固定特征显著,和长期固定时间占很大比重的司机。当司机开车的部分最不利的能见距离超过70米,即。,the sight distance change rate of less than 1.33, the fixation characteristics of “from far to near” disappear. The driver’s fixation stability increases, the fixation freedom increases, and the proportion of medium and long fixation duration decreases. The data analysis provides a theoretical basis for drivers to pass safely in mountainous sections.

1。介绍

视距是一个必要的基础,确保行车安全。在山区,由于贫穷的线性平衡和植被的影响,能见距离有限部分是高的发病率。视距不足容易导致驾驶员的视野深度不足,急剧上升推动紧张,然后,很容易把异常驾驶行为,如剧烈转变和急剧减速,使有限的能见距离的路段高危路段。Potts et al。1]分析了视距对道路交通安全的影响,得出的结论是,视距影响道路交通事故率是一个重要的指标。目前,视距问题得到了国内外学者的关注。

首先,国内外学者进行了更多的研究在高速公路驾驶能见距离。根据人们的研究运动学理论,元et al。2已经开发出一种新的停车视距的计算方法。杜和方3)提出了一种新的计算方法能见距离分段h以抛物线。最初的能见距离计算方法已得到改进。基于环境感知技术的道路,李et al。4)建立驾驶能见距离的测距模型提取有效的特征点和使用小孔成像模型。Bassani et al。5]分析了纵向的行为能见距离有限,农村道路上,司机们获得相关的能见距离对驾驶行为的影响。杨et al。6)和其他获得空间视距和预期速度之间的非线性关系,利用回归分析的方法和实验。李(7)建模和分析驾驶员注视行为的基础上,司机虽然穿越城市道路。乔et al。8]研究穿越公路时司机的眼睛的运动。吴和严9)研究角度的分布特征的司机在人行横道上。Wuhong et al。14研究了智能交通系统和连接。

的水平曲线设计元素对公路交通安全的影响,贾和王10]提出了相应的改进方案,通过交叉角的评估安全保障技术,道路条件、交通安全设施、和其他因素并结合其安全性影响因素研究。罗伯逊(11]分析了曲率半径等几何设计指标的影响,卡车能见距离,转弯半径,纵坡卡车操作安全。易卜拉欣et al。12]发现不良的发生对齐的结合将极大地提高交通事故的发生率,其中的不利组合水平和垂直与小半径曲线最大的影响;

目前,国内外的研究现状主要侧重于公路能见距离的计算方法和水平的影响曲线设计元素在山区公路安全。研究驾驶员的眼动特征主要集中在十字路口、城市部分,和城市道路。较少研究驾驶员的注视特征有限的能见距离在山区道路,因此,本研究拟开展真正的路上车辆眼动测试部分有限的能见距离在山区和研究驾驶员的注视特征路段,道路元素提供理论参考设计和交通安全设施的设置在路段在山区有限的能见距离。

在下面几节中,部分2介绍了测试的方案。讨论了部分固定分布特征3。此外,固定分布特征的分析中给出了部分4。部分5目的研究结论。

2。测试计划

2.1。测试区

这次,g319重庆璧山铜梁部分被选中作为测试部分勾勒。本节是二类山区高速公路设计时速40公里/小时。具有良好的技术条件,复杂的地形条件,许多小型平曲线半径线部分,和突出问题的能见距离有限。

相关研究表明,视觉距离变化率越大,越糟糕路段的行车安全(13]。的能见距离变化率作为能见距离的选择有限的基础部分,并计算条目能见距离值,最不利的能见距离值,并能见距离变化率的曲线部分,分别见以下方程: 我在哪里年代是能见距离变化率(%),指示将路段的能见距离值;年代1和S2是最不利的能见距离值;和l能见距离的长度是过渡段。

七个典型测试部分是选择真正的汽车测试和校准参数表1:

表1
选择校准参数的实验部分。

所选路段如图1。


图1
测试部分。
2.2。测试人员

5有3年以上的驾驶经验的司机被选中,平均年龄35年了,开车10岁,6日,15日,5和6年。这是需要正常的身体功能、良好的驾驶习惯,没有驾驶经验在测试区。

2.3。测试过程

安装眼动跟踪和其他测试工具测试驱动程序,驱动测试工具测试的起点,停下来,调整最舒适的驾驶位置,打开主机,并试图打开每个仪器同步的前提下,确保每个测试仪器可以正常运行,并让相机记录打开仪器的准确时间,并开始测试的起点测试部分,如图2:


图2
在测试数据采集。

3所示。固定分布特征分析

3.1。在驾驶特性分析

选择司机的注视点坐标数据的两部分的差别能见距离限制的严重程度和分析不同驾驶员的注视点的分布特征从进入到离开角落。

图3显示在驾驶司机的目光特征部分的能见距离44米;当司机开车到部分有限的视觉距离一般部分,司机的目光主要集中在景观的最后远视野右侧的前面,路边护栏。在这个时候,由于有限的能见距离,司机需要不断注意改变道路信息正确的视野盲区的调整他们的驾驶行为。


图3
司机的注入点分布从进入到离开角落最不利的能见距离的路段44米。

当车辆刚刚进入路段能见距离有限,尚未通过曲线的中点,因为认真驾驶视线距离是有限的这个时候,注视点的分布规律开始显示“从远到近的特点。“在这个时候,司机附近的障碍主要集中在右边,车辆之间的距离和障碍需要被控制的一方。另一方面,需要调整方向盘通过收集到的视觉信息,和视觉负载会增加在一定程度上。

当司机通过曲线的中点,视距的逐步改善,司机的目光从右边的障碍物附近区域变化,景观,右边护栏太远了。这时,司机的注意远道路景观增加和附近的注意障碍减少。

图4显示在驾驶司机的目光特征路段的能见距离106米;相比之下的目光特征路段的能见距离44米,驾驶员的注视点主要集中在远区从传入路段中点的曲线,和“从远至近”的目光特征消失。在通过曲线的中点,由于能见距离的进一步改善,司机看着自由度的增加,开始关注汽车驾驶在左边。它显示了司机的视线稳定较高的部分小的能见距离变化。


图4
司机的注入点分布从进入到离开的角落路段最不利的能见距离106米。
3.2。司机的目光分布不同视距条件下

眼动数据的注视点坐标数据选择研究的司机的注视点分布规律路段在不同视距条件下能见距离有限。

根据实际的车辆测试(图5),驾驶员的眼动数据的能见距离的路段44 m是筛选和分析。可以看出,当司机开车在这个路段,固定点主要集中在遥遥领先(右),附近的权利,和固定频率是65%,20%,和5%,分别。此时,除了关注遥遥领先(右)调整驾驶方向,由于有限的能见距离在右边,司机也需要注意右边的障碍,以确保有足够的安全距离和车辆之间的障碍。在整个过程中进入曲线的曲线来开车,司机的目光特征显示的特点,“从远到近了。”


图5
驾驶员的注视点分布在44 m能见距离部分。

根据实际的车辆测试(图6),驾驶员的眼动数据的能见距离50米的路段进行筛选和分析。可以看出,当司机开车在这个路段,固定点主要集中在遥遥领先(右),附近的权利,和固定频率是71%,10%,和8%,分别。与路段的能见距离44米,虽然司机的固定频率附近对减少此时,目光的分布曲线在整个驾驶过程仍然显示的特点,“从远到近了。”


图6
驾驶员的注视点分布在50米的能见距离的路段。

根据实际的车辆测试,驾驶员的眼动数据能见距离的路段(图56 m是筛选和分析7)。可以看出,当司机开车在这个路段,注视点的位置不会改变很大程度上由于视距的小幅上升。在这个时候,驾驶员的注视点也集中在遥遥领先(右),附近的权利,和固定频率是73%,18%,和4%,分别。“从远至近”的固定特征依然明显。


图7
驾驶员的注视点分布在56 m能见距离部分。

根据实际的车辆测试,司机在路上的眼动数据部分的能见距离70米(图筛选和分析8)。可以看出,当司机开车在这个路段,注视点分布的变化在一定程度上能见距离的增加。固定的点主要集中在遥远的最右边,和视频注入率分别为84%和16%,分别;司机基本上集中在遥远的景观,道路和障碍。由于能见距离的提高,缺乏深度的视距不足所导致的视力已得到改进,和“从远至近”目光特征已经消失。


图8
驾驶员的注视点分布在70米的能见距离的路段。

测试部分的能见距离90米(图9),司机的主要焦点区域仍遥遥领先。与部分的能见距离70米,司机的关注远远领先的频率(左)增加,表明在右转部分宽能见距离,司机有一个更大的自由度去关注道路交通信息不是在右边。


图9
驾驶员的注视点分布在90米能见距离。

当测试部分的能见距离价值达到106(图10),由于持续改进的距离,司机自由度更高关注道路交通信息在其他方向,注意道路景观和交通信息的距离远远高于在不久的。


图10
驾驶员的注视点分布在106米能见距离。

当司机开车在路上看到有限的距离,凝视特性改变的能见距离逐渐增加。当视距限制严重,“从远至近”的目光特点(表非常重要2和3)。虽然主要注视区域遥遥领先(右侧),由于严重的能见距离限制,需要一部分的精力关注附近路边的障碍,与一般路段相比具有良好的视距,视觉负荷会积累,以及长期的心理生理负荷强度驾驶和驾驶这条路节将积累,这并不有利于路段的行车安全。当能见距离值达到70米,看到距离变化率接近1.33,司机的注意道路景观和交通信息的距离远远大于在不久的,“从远至近”的目光特征消失,和目光稳定增加。能见距离值的进一步增加和进一步降低视线距离变化率,自由增加司机的目光。

表2
固定的比例分配1。
表3
注视点分布的比例统计2。

4所示。固定时间分析

在驾驶的过程中,不同的对象有不同数量的信息,这也会导致司机的难度差异识别不同的物体。司机在识别对象的困难可以衡量注视持续时间。注视持续时间越短,越难处理交通信息,和越容易驱动程序来识别对象。当驾驶员的注视时间太长,它被认为是司机很难处理交通信息,或者驱动程序感兴趣区域。在本节中,驾驶员的注视时间的相关数据的能见距离下44米,50米,56米,和106的选择进行分析,在桌子上4。

表4
分析不同视距的驾驶员的注视时间有限的部分。

从表可以看出4在部分能见距离有限,驾驶员的注视时间主要是小于50 ms。能见距离的逐渐增加,驾驶员的注视时间将把更多的注意力放在短的凝视,注视的时间越长就会逐渐减少。它显示了持续改进的能见距离,司机获取道路信息的困难面前逐渐减小,而且没有需要寻找很长时间才能获得驾驶信息。(我)在右转部分的距离44米,驾驶员的注视时间主要集中在100 ms。然而,由于严重的能见距离的限制部分,司机需要不断关注信息右侧附近的障碍和路边等危险物品,确保行车安全。因此,驾驶注视持续时间超过100 ms的比例超过30%。它反映了司机需要不断关注道路交通信息的变化当视距条件下开车。与路段相比有更好的能见距离条件下,更容易积累视觉负荷。(2)章节和右转50米的距离,司机的比例注视持续时间超过100女士仍然很高,达到25%左右(3)在右转部分能见距离值的56米,司机的比例与注视持续时间少于100 ms达到78.14%,和司机的比例注视持续时间少于50 ms达到52.79%。相比前两个部分,这样的注意短片加息,但注视持续时间超过150 ms的比例仍超过10%。(iv)开车时右转部分与飞机上70米的距离,司机的比例注视持续时间少于100 ms已达到85%,不再注视持续时间的比例已经大大减少,并注视持续时间的比例大于300 ms已更改为0%,表明当能见距离增加到70米,驾驶视野增加,和注视持续时间短的比例增加。的比例不再注视持续时间很小,获取道路交通信息的难度降低,和驾驶视觉负荷降低。(v)当飞机能见距离达到106米,驾驶员的注视时间的比例低于100 ms已超过90%,和司机的固定的比例持续时间超过150 ms已下降到3%,这表明驾驶员的视觉负荷强度积累速度下降在很大程度上和心理紧张将相应减少。

5。结论

在这项研究中,我们发现,驾驶员的注视点的分布在路上看到距离是有限的视觉距离变化率的影响。在更大的能见距离变化率的情况下,司机逐渐转移他的目光从最右边的障碍附近由于缺少深度的视野,和“从远至近”的目光特点是显著的。另一方面,当视线距离变化率下降,固定的固定特征点“从远至近”逐渐减弱,消失在视线距离变化率接近1.33,和固定的自由增加。此外,在有限的能见距离的路段,司机的目光主要是短暂的凝视。能见距离的逐渐增加,短的目光比例的增加和中长期凝视的比例减少。此外,司机很容易视觉负荷累积效应严重的路段能见距离限制。应当安排合理的安全保证措施促使司机采取合理的运行速度,安全通过的路段有限的能见距离。

数据可用性

数据支持本研究的结果包括在本文中。

信息披露

作者确认手稿的内容没有被发表或投稿。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

所有读过作者手稿和批准了这项研究。

确认

这项工作是支持的2021年贵州省交通部科技项目(2021-122-004)和山西的主要研究项目(201903 d121181)。