一种隧道照明效果综合性评价方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道照明效果综合性评价方法，包括：(1)获取驾驶员在驾驶过程中不同行使区段的行为指标变化和生理指标变化；(2)获取驾驶员在驾驶过程中不同行使区段的环境指标变化；(3)拟合所述行为指标变化和生理指标变化与所述环境指标变化之间的关系曲线；(4)建立综合评价体系；(5)通过所述综合评价体系，判断隧道照明效果。通过本发明专利技术的评价方法可以高效率地、准确地、从驾驶人角度出发对隧道照明的效果进行评价，为隧道照明诸如光源选择、灯具安装分布等方面提供更多详细的建议和指导，使得照明设计变得更加科学、可靠，实现照明节能与安全的完美结合。明节能与安全的完美结合。明节能与安全的完美结合。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道照明效果综合性评价方法


[0001]本专利技术属于隧道工程领域，涉及一种基于驾驶员眼动行为的高速公路隧道照明效果综合性评价方法。

技术介绍

[0002]高速公路隧道路段交通事故产生的原因很复杂，包括来自人、车辆、路面、隧道线形、照明以及交通设施等诸多方面的诱发因素。驾驶人作为车辆的操控者、道路的使用者、环境的感受者，是道路交通活动的主导者，是影响交通运输系统安全的主要因素，驾驶人、车辆、道路及环境等要素之间的配合失调将引发交通事故。国内外关于驾驶人对交通安全影响的相关研究较多，普遍公认的与驾驶人相关的道路交通事故占比为90％左右，其中事故车辆驾驶人负有主要责任或者全部责任的高达70％
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80％。
[0003]高速公路隧道进出口光环境急剧变化，驾驶环境在较短时间和空间内频繁改变，对驾驶人的心理生理造成较大影响，安全隐患突出。驾驶人在进出隧道时经历一个光环境突变的过程，因受到自身生理功能的限制，心理生理自发调节加剧，出现视觉“明暗适应”的快速转换，使得隧道路段成为高速公路上的敏感区，交通事故多发。视觉明暗适应问题会造成驾驶人在一段时间内无法看清道路，行车风险增加。道路设计和建设者通常通过在隧道路段设置照明灯具来改善视场内的光环境，以期缓解或消除上述问题，但提供的照明光环境是否合适，是否与驾驶人的生理需求相适应，不仅影响交通安全，对于隧道照明节能环保也具有重要影响。
[0004]在当前研究驾驶员状态的方法中，实车实验具有十分重大的优势。特别是在隧道环境下，可以反应模拟环境所不能反应的眩光、涂料类型、漫反射强度以及光线色温等等要素，可以更全面地，更符合实际地对驾驶员的生理状态进行考察。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服高速公路光环境对驾驶人的影响，模拟环境对评价体系的影响，不适合于对隧道照明环境进行评价，本专利技术以表征驾驶人视觉明暗适应变化规律的眼动指标作为出发点，以实车实验作为评价基准，以驾驶人视觉实际需求为导向。
[0006]一种隧道照明效果综合性评价方法，包括：
[0007]获取驾驶员在驾驶过程中不同行使区段的行为指标变化和生理指标变化；
[0008]获取驾驶员在驾驶过程中不同行使区段的环境指标变化；
[0009]拟合所述行为指标变化和生理指标变化与所述环境指标变化之间的关系曲线；
[0010]建立综合评价体系；
[0011]通过所述综合评价体系，判断隧道照明效果。
[0012]进一步，行为指标包括所述驾驶员所驾驶车辆在不同行使区段的方向盘转角、油门踏板深度、车速、横向位移。
[0013]进一步，所述生理指标包括所述驾驶员在不同行使区段驾驶车辆时的眼动行为、
心率、皮电、脑电波生理指标。
[0014]进一步，眼动行为包括：眼睛平均注视时间、注视次数、扫视幅度、眨眼频率、瞳孔面积变化值瞳孔面积最大瞬态速度值。
[0015]进一步，环境指标包括所述驾驶员驾驶车辆行使区段的环境照度。
[0016]进一步，瞳孔面积变化量与环境指标呈负相关。
[0017]进一步，瞳孔面积最大瞬态速度值与环境指标呈正相关。
[0018]进一步，注视时间、注视次数、扫视幅度、眨眼频率与驾驶员疲劳度成正相关。
[0019]进一步，心率、皮电、脑电波与驾驶员驾驶安全度成正相关。
[0020]进一步，隧道照明效果的评价标准为驾驶安全行最高。
[0021]有益效果：本专利技术通过眼动仪实车实验，收集驾驶人眼动参数以及生理参数。利用隧道视觉功能理论，结合定性定量分析方法，研究当前照明方式对驾驶员人眼适应情况的影响，可以高效率地、准确地、从驾驶人角度出发对隧道照明的效果进行评价，为隧道照明诸如光源选择、灯具安装分布等方面提供更多详细的建议和指导，使得照明设计变得更加科学、可靠，实现照明节能与安全的完美结合。
附图说明
[0022]图1本专利技术评价方法的流程示意图；
具体实施方式
[0023]为了阐述本专利技术的技术方案和技术目的，下面具体实施方式对本专利技术做进一步介绍。
[0024]如图1所示的一种隧道照明效果综合性评价方法，包括：(1)测试前的准备工作，保护实验隧道的照明准备及受试驾驶员及驾驶车辆准备；(2)获取驾驶员在驾驶过程中不同行使区段的行为指标变化和生理指标变化；(3)获取驾驶员在驾驶过程中不同行使区段的环境指标变化；(4)拟合所述行为指标变化和生理指标变化与所述环境指标变化之间的关系曲线；(5)建立综合评价体系；(6)通过所述综合评价体系，判断隧道照明效果。
[0025]其中准备工作包括车辆准备，实验开始前，完成车辆前挡风玻璃的清洗工作，检查车况，布设眼动仪、照度计等实验设备，停车，驱车前往实验路段起点，各实验相关人员就位；同时，在隧道各照明段的起始点布设反光锥。
[0026]还包括驾驶员的准备，检查驾驶员的基本精神状态和身体健康状况，不符合要求的驾驶员要坚决予以替换，向被试驾驶员描述实验路段及实验事项。
[0027]本实施例中，招募12名持有驾驶证成年人作为实验人员，进行实车实验，为了使实验更具有随机性和说服力，被试中包含10名男性(占83％)和2名女性(占17％)，年龄25～45岁，驾龄2～10年。被试在实车实验过程中不存在干扰驾驶、醉酒驾驶，亦无药物影响。根据实验方案中隧道工况的不同，又将被试分为3个组，白天正常照明状态5人；白天应急照明状态5人；夜间正常照明状态2人：分别进行实车实验，被试人员分组见表1。表1 被试人员分组表
注：照明方式1为课题照明段全功率状态；照明方式2为节能状态；照明方式3为全段基本照明。
[0028]还包括检测设备准备，驾驶员进入车辆，进行眼动仪的视点校准工作，同步眼动仪和生理信号记录仪的时间，对设备进行精确调试，保证设备工作状态正常。实验前，驾驶员进行3
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5分钟的基本眼动状态数据静止测试(距驾驶座6米处设置驾驶员平视注视点，驾驶员在测试过程中尽量保持头部不动，生理呈最大放松状态)。
[0029]步骤(2)获取驾驶员在驾驶过程中不同行使区段的行为指标变化和生理指标变化，包括生理指标包括所述驾驶员在不同行使区段驾驶车辆时的眼动行为、心率、皮电、脑电波生理指标。眼动行为包括：眼睛平均注视时间、注视次数、扫视幅度、眨眼频率、瞳孔面积变化值瞳孔面积最大瞬态速度值。
[0030]本实施例中，选取实车实验隧道为东高家庄隧道，实验对照组要求被试从南防口收费站驶向井陉矿区收费站，途中经过东高家庄隧道；实验组则要求被试从井陉矿区收费站驶向南防口收费站，途中经过东高家庄隧道。东高家庄隧道为京昆高速河北省石家庄至冀晋界公路LJ
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4标，位于石家庄市井陉县东高家庄村，隧道单洞610m，为中隧道，设计等级为高速公路，采用双洞单向三车道，根据《公路照明设计规范》规定，隧道内照明分段为：入口段，过渡段1，过渡段2，中间段，出口段。为便于分析对比和实验操作，本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道照明效果综合性评价方法，其特征在于，所述方法包括：获取驾驶员在驾驶过程中不同行使区段的行为指标变化和生理指标变化；获取驾驶员在驾驶过程中不同行使区段的环境指标变化；拟合所述行为指标变化和生理指标变化与所述环境指标变化之间的关系曲线；建立综合评价体系；通过所述综合评价体系，判断隧道照明效果。2.根据权利要求1所述的一种隧道照明效果综合性评价方法，其特征在于，所述驾驶行为指标包括所述驾驶员所驾驶车辆在不同行使区段的方向盘转角、油门踏板深度、车速、横向位移。3.根据权利要求1所述的一种隧道照明效果综合性评价方法，其特征在于，所述生理指标包括所述驾驶员在不同行使区段驾驶车辆时的眼动行为、心率、皮电、脑电波生理指标。4.根据权利要求3所述的一种隧道照明效果综合性评价方法，其特征在于，所述眼动行为包括：眼睛平均注视时间、注视次数、扫视幅度、眨眼频率、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨艳群，王宇，冯洋，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：