基于“黑洞效應(yīng)”的公路駕駛員視錯覺改善方法實驗研究.pdf

1、我國是世界上公路隧道最多的國家，多數(shù)公路隧道處于低照度運營條件。白天公路隧道入口段照度過渡劇烈，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照明，緩和公路隧道入口處的照度過渡，但這種方式的投資、運營成本高，難以為隧道運營管理部門接受。
　　本文基于隧道入口微縮模型場景進行照度過渡實驗，利用E-prime2.0搭建平臺進行

2、視覺心理實驗，并以瞳孔面積變動為指標(biāo)分析隧道入口路段駕駛員視覺適應(yīng)特性；實驗結(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入隧道過程中的瞳孔照度過渡情況；（2）根據(jù)視覺負荷評價指標(biāo)計算結(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）更長的結(jié)構(gòu)設(shè)施更有助于接近隧道入口的過程中提早實現(xiàn)更平緩的照度過渡，且反削竹比正削竹

3、的形式具有更好的遮光效果；（4）進入隧道過程中，過大的照度過渡率易加重駕駛員視覺負荷，并加劇心理緊張，造成視覺震蕩，即視覺“黑洞效應(yīng)”，并對車速、車距信息感知產(chǎn)生嚴重的判斷誤差，即視錯覺；（6）根據(jù)視覺心理實驗比選結(jié)果，在相同遮光部位下，速度錯覺和碰撞時間錯覺的大小與遮光長度相關(guān)，即越長的遮光設(shè)施其錯覺量越有降低的趨勢；在相同遮光長度下，遮擋天空的反削竹設(shè)施對錯覺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)的視覺參照系能夠為駕

4、駛員提供具有強刺激的視覺信息，通過多道頻率組合的視覺參照系可以為駕駛員提供有效判斷車速的依據(jù)，但對碰撞時間錯覺的影響不顯著。
　　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長的喇叭形結(jié)構(gòu)遮光設(shè)計，緩和隧道接近段的照度過渡，延長駕駛員的暗適應(yīng)時間；同時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，并能主動控速，將有效緩解