基于信息传递原理的交通标志信息量化算法

为了提高驾驶安全和交通出行效率,解决交通标志的信息量量化及超载阈值统一标准问题,论文基于通信系统传播的一般模型和交通标志信息传递机制,分析了影响交通标志信息量量化评价的主要影响因素,引入无记忆信息量和有记忆信息量计算原理,提出了交通标志信息量量化算法。驾驶视认实验结果表明:考虑标志字高、驾驶员关注度参数影响的有记忆信息量算法可以较准确体现驾驶视认时间与信息量之间的关系,验证了算法的可行性,揭示了不同驾驶员特性、车速等对交通标志信息量的内在影响机制。根据视认实验结果,初步确定了车速为40、50、60 km/h下交通标志信息量超载阈值区间,案例分析结果说明该阈值区间可以用于交通标志信息量超载检查和评价。     

普通公路路侧限速标志设置位置的确定方法

路侧限速标志的设置位置是影响其有效性的一个重要因素。基于驾驶人的视觉反应、认知特性,分析了驾驶人视认交通标志过程中主要参数的计算方法,根据驾驶人视认限速标志和完成减速操作要求的最小时间,建立了最小前置距离计算模型;并根据短时记忆特性,以驾驶人对限速标志信息短时记忆即将消失时发现限速路段起点处设置的限速标志为原则,建立了最大前置距离计算模型,进而确定了路侧限速标志的最佳设置位置,并通过算例对模型进行了验证。结果表明,所提出的模型可以帮助确定路侧限速标志的最佳设置位置,避免以往依靠经验设置的随意性,提高了限速标志的有效性。     

透光道路交通标志牌的原理与应用

交通标志的视认性严重影响行车安全。通过在标志牌的图案或字符上设置圆形透光孔,使得标志牌具有透光性,从而提高逆光下交通标志内容的视认性。阐述了透光道路交通标志牌的结构原理、制作步骤和适用范围,及其在南京-洛阳高速公路安徽段的试用效果。为透光道路交通标志牌大规模地应用提供参考。     

特长隧道出口处交通标志与驾驶人感知关系试验

为分析隧道出口处内外横断面上交通标志的设置对驾驶人视认性的影响,通过现场实车试验和室内动态模拟试验研究了交通标志与驾驶人信息感知的关系。选择3名驾驶人运用德国生产的SMI眼动仪,对选取的G65包茂(包头—茂名)高速公路武隆段6条隧道分别进行了34次有效行车试验,并对比分析普通高速公路路段和隧道出口路段驾驶人的瞳孔直径变化比率。采用Premiere软件制作可调的动态交通标志,通过双投影系统将标志和实车录制的路段视频相融合,投射到同一个曲面幕布上,并切换不同隧道出口与标志的位置,以驾驶人视认标志的反应时间为表征参数进行隧道动态驾驶环境下的室内模拟试验。研究结果表明:瞳孔直径变化比率可以作为表征驾驶人明适应状态的表征参数,并在此基础上确定了车速为80 km/h时驾驶人正常瞳孔直径变化比率为±5%;驾驶人完成出口明适应时的瞳孔直径状态,特长隧道出口处驾驶人的明适应时间为2.129 s;特长隧道出口处内外交通标志的反应时间都呈现同一规律,交通标志与行车道位于同侧的反应时间比异侧时的短;交通标志位于隧道外的反应时间均值为2.22 s,比隧道内的反应时间平均短0.64 s。以时间为依据,当隧道出口与互通间距受地形限制,设计完成标志的有效视认时间小于4.5 s时,建议交通标志设置在隧道内部正中顶部位置;反之,设置在隧道外部道路右侧。     

基于背景环境和驾驶人年龄的交通标志理解性研究

采用E-Prime2.0软件,对30个常见的交通标志进行了室内模拟实验,测量了不同年龄段的被试人员在有无标志背景环境条件下,对交通标志的理解准确性和视认反应时间.进而,采用卡方检验和t检验方法,检验了不同年龄段的驾驶人员在有、无标志真实背景下对标志的认知准确率和反应时间的差异显著性.最后通过构建年龄、背景和反应时间的回归模型,以揭示标志理解性水平与标志真实背景环境和驾驶人年龄的关系.实验结果表明:青年驾驶人的理解水平和反应时间表现均要优于老年驾驶人,标志的背景环境不会影响标志的理解水平,但是增加了视认标志的反应时间;驾驶人对交通标志的正确理解对于交通安全至关重要.     

标志信息及驾驶时间影响驾驶员视觉特性分析

为定量分析长时程驾驶条件下,驾驶员视认草原公路直线段上不同信息量交通标志设施时,视觉特性的变化,以信息量化理论为基础,通过开展草原公路重复驾驶实验,分析不同标志信息量和驾驶时间耦合作用下驾驶员视认行为变化规律。结果表明：随着标志信息量的增加,两次重复实验中驾驶员扫视持续时间与注视持续时间都呈波动上升趋势,扫视平均速度都呈波动下降趋势;对于标志中的重复道路信息,驾驶员的视认行为会发生与以上相反的变化趋势;进行多项式拟合,依据拟合结果,进一步利用相关分析方法与独立样本检验,探究驾驶员视觉特性变化规律。     

基于驾驶人视认特性的城市道路指路标志设置

为了提高城市道路指路标志设置的有效性和科学性,根据驾驶人视认特性的实验数据研究其设置方法.利用眼动仪和GPS采集了不同光照条件下驾驶人视认指路标志的特性数据,建立了基于驾驶人视认特性的指路标志设置参数计算模型,并将计算的设置参数与规范值进行了比较.研究发现,驾驶人对指路标志的注视时间随速度和路名数目的增加而增大,且非专业驾驶人的注视时间大于专业驾驶人,顺光条件下的注视时间小于夜间.驾驶人对指路标志的视认距离随速度的增加而减小,顺光条件下的视认距离大于夜间.分别满足专业和非专业驾驶人视认要求的主要设置参数存在显著差异,部分规范值不能满足非专业驾驶人对指路标志准确视认的要求.     

基于逆反射系数衰减的隧道路面文字视认效果

为探究高速公路隧道内路面指示文字逆反射系数衰减程度对驾驶人视认效果的影响﹐以认知心理学原理和驾驶人对路面指示文字的视认反应特性为基础,通过室内模拟驾驶试验采集了32名被试的视认数据和车辆运行特征数据,分析了在不同逆反射系数衰减程度下熟悉与不熟悉路况的驾驶人对路面指示文字的视认特性。结果表明：驾驶人的视认次数与路面指示文字的逆反射系数衰减程度呈反比,且熟悉与不熟悉路况的驾驶人的视认次数差值也在相应减少;随着逆反射系数衰减程度增加,驾驶人的视认准确率均有所降低,特别是当逆反射系数衰减程度为40%时,视认准确率下降幅度较大;加速度的波动频率与逆反射系数的衰减程度呈反比,且不熟悉路况驾驶人的加速度波动幅度值较熟悉路况驾驶人的值大。     

高速公路路侧标志设置问题

为了提高多车道高速公路内侧车道行驶的小车驾驶员视认路侧交通标志的准确率,运用概率论方法讨论路侧交通标志设置问题.建立路侧标志被大车遮挡的数学模型和算法,并提出连续设置路侧交通标志的方法和步骤为:决定标志设置位置,计算遮挡矩形长度,计算遮挡概率,决定连续设置标志个数和交通标志间的最小间距.计算结果表明:随着设置路侧标志的增加,驾驶员不能读取标志信息的概率呈指数下降.建立连续设置路侧标志的模型和方法简便,方案可行,可以解决多车道高速公路路侧标志的合理设置问题.     

LED主动发光交通标志视认性的灰色关联度分析

以太原市中环路上试设的LED主动发光指路标志及相同规格的反光膜标志为研究对象,基于灰色系统理论,展开驾驶员在不同速度下对交通标志视认性的灰色关联度分析,并通过LED主动发光交通标志与反光膜标志的对比研究,着重分析LED主动发光交通标志的视认性。结果表明,LED主动发光交通标志(白天、夜间)的视认性与反光膜标志(白天)的视认性相近,而远优于反光膜标志(夜间)的视认性,且进一步提高驾驶员在高速行驶时对LED主动发光交通标志的视认性有利于该类标志未来的研究与发展,并能有效减少交通安全事故,可为日后的改进与创新提供有力依据。     

反光交通标志设计视认影响因素研究

利用逆反射技术的反光交通标志在汽车前照射下具有较高的反射亮度,具有夜间视认效果并可将交通信息传递给驾驶员。在实际应用中,由于入射角度、反射角度、光源、环境等一系列因素的影响,阻碍了标志表面光度和色度性能的表现力,进而影响了驾驶员的视认效率。本文从交通标志的字体识读距离、对比度、信息量和布设方位等角度展开分析,研究交通标志的视认效率和信息传递准确性,为优化反光交通标志设计方法提供参考。     

基于信息熵的城市道路可变信息板布点方法

针对城市道路环境下可变信息板单点选址与设计问题,对交通标志视认过程进行了分析,从可变信息板视认时间与布设环境两个方面对现有布设方法进行了改进.通过引入可变信息板信息量-视认时间模型,建立了城市环境下可变信息板前置距离模型和最小字体模型.该模型可以确保驾驶员有充分的时间接受可变信息板发布的诱导信息,并在接受信息后有充分的反应距离.此外,还给出建成可变信息板的评价方法和可变信息板前置距离与字体高度的推荐值.     

山区高速公路门架式标志牌视认特性研究

为了研究山区高速公路不同路基形式下门架式标志牌处的驾驶人眼动特征,通过多条高速公路的实车试验,利用Smart Eyepro5.7眼动仪采集和记录驾驶人的眼动参数和注视行为。通过对行车录像的逐帧分解,得到了路堤和路堑的段数,并分别筛选出路堤和路堑的门架式标志牌路段数。采用视野平面法划分驾驶人行车视域,分别统计路堤、路堑和门架式标志牌各视域的注视分布情况;并对应驾驶人的眼动数据进行视觉适宜性和敏感性分析。结果表明:位于不同路基形式上,门架式标志对驾驶人眼动特征的影响具有显著性差异。在路堤段的视觉适宜性要高于路堑段,而路堑段的视觉敏感性要高于路堤段;路堤和路堑的右侧近处是驾驶人视觉较为敏感的区域;路堑段右侧近处的信息量较大,而路堤段右侧远处的信息量较大;道路前方是最敏感区域,信息量也最大。门架式标志牌是驾驶人的视觉适宜和敏感目标,驾驶人视点明显抬高,前方上侧是敏感区域。在同等条件下,门架式标志牌宜设置在路堑段。     

基于驾驶行为的隧道交通标志影响特征及作用机理

合理设置隧道交通标志能够在一定程度上缓解隧道特殊环境引发的“时空隧道效应”。文中研究了高速公路隧道内部交通标志（限速标志、出口预告标志）对驾驶行为的影响特性,首先选取特长隧道作为实验路段,通过驾驶模拟实验测试获取驾驶人细粒度微观行为数据,然后再考虑随机效应影响的条件下构建线性混合效应模型,揭示了隧道内部交通标志对驾驶行为的影响特征及作用机理。结果表明：不同影响区段内交通标志对驾驶行为的作用存在差异;在隧道内部设置限速标志能够一定程度上降低事故风险的发生概率,限速标志的重复设置一定程度上能提高驾驶人的操控能力;在隧道内部设置限速标志及出口距离预告标志有助于改善驾驶人空间控制能力、提高驾驶舒适度,其中,在距离隧道出口约小于1 km的影响区段内设置隧道出口距离预告标志有助于提高驾驶人的行车舒适性,在距离隧道出口2 km和1.5 km的影响区段内设置预告标志能在提高车辆控制能力的同时使驾驶人具有更高的行驶车速;此外,隧道交通标志作用下的驾驶行为受驾驶人性别、年龄、驾驶经验等特征属性影响,男性驾驶人的驾驶风险更低。     

多特征融合的交通标识视认性评测方法

针对目前交通标识视认性评测方法误差过大的缺点,提出了一种高精度交通标识视认性评测方法。该方法根据道路环境中不同因素对交通标识视认性的影响,计算了标志牌图像中的颜色特征、亮度特征、复杂度特征,并考虑标志牌背景的影响,计算了标志牌和背景之间的颜色对比特征、亮度对比特征和复杂度对比特征,综合考虑以上6种特征及特征相互之间的影响,利用自顶向下(top-down)和自底向上(bottom-up)视觉模型建立多特征融合的交通标识视认性评测模型。通过模型实现了对识别出的标志牌进行视认性评测,反馈模型推测的视认性值。通过实验对多特征融合的视认性评测模型的有效性及模型精度进行了评测。结果表明,该模型能够高精度推测标志牌视认性值,且达标率在89%以上。     

交通标识在交通管理中的应用

交通标志是重要的交通信息源 ,是驾驶员安全行驶的指南。在设计交通标志时 ,必须首先考虑标志的视认性 ,保证在不良的视觉环境条件下 ,能容易迅速地看见并认读 ,以确保交通安全。否则 ,再好的交通标志也形同虚设     

高速公路交通事故现场交通标志设置方法

将高速公路交通事故现场划分为警告区、合流区、缓冲区、事故区、分流区和终止区,提出了事故现场各功能区域交通标志的设置方法和要求,建立了以交通标志的连续性、警示力、配合性、视认性、信息量以及车辆运行状态为评价指标,对实际案例中的交通标志设置效果进行评价,并提出优化方案,旨在规范高速公路交通事故现场交通标志设置。     

山区高速公路平曲线建议限速标志设置

使用Metrocount和GPS采集了8条山区高速公路的平曲线运行速度数据并进行分析,提出以小车运行速度差作为判定准则确定是否设置建议限速标志;选择平曲线半径和入曲线前的运行速度为自变量,建立线性模型预测小车运行速度差。研究结果表明:通过运行速度和设计速度的综合确定建议限速值,当平曲线半径小于300 m的时候,运行速度差大于15 km/h,在高速公路平曲线上设置建议限速标志;根据驾驶人的视认特性,计算出不同运行速度下对应的建议限速标志前置距离。     

高速公路隧道环境对驾驶人视觉特性的影响

为了定量分析高速公路隧道对车辆行车安全的影响,采用Smart Eye眼动仪、照度计、五轮仪和行驶记录仪搭建了道路试验平台,选取长春—珲春高速路段双向共24个隧道分别进行了2次实车道路试验,对比分析了不同等级隧道对驾驶人瞳孔直径、注视特性和眨眼特性变化的影响。通过试验分析可知:在隧道环境下,驾驶人的瞳孔直径均值随着隧道长度的增加而增大来适应隧道的低照度环境;驾驶人平均注视时间随着隧道长度的增加而减小,平均注视次数增加,驾驶人逐渐适应隧道内低照度环境,视认难度降低;驾驶人的平均眨眼次数随着隧道长度的增加而增多,驾驶人逐渐适应隧道内低照度环境,注意力降低。通过对高速公路隧道环境对驾驶人视觉特性的影响的分析,可以为不同等级隧道照明装置以及交通指示装置的设定提供理论基础。     

草原公路平曲线交通标志设置类型对驾驶人视觉特性的影响

典型草原公路线形以长直线接大半径平曲线为主,平曲线段交通标志设置类型多样。为了对比分析平曲线段交通标志设置类型对驾驶人视觉特性的影响,选取14名驾驶人开展典型草原公路实驾试验,采用I view HED型眼动仪同步采集驾驶人在无标志及设置线形诱导标、线形诱导标+减速丘、示警桩等交通标志平曲线段的眼动数据,对比分析交通标志设置类型对驾驶人注视强度、视点转移特性的影响。数据分析结果表明：驾驶人在设置线形诱导标及线形诱导标+减速带的曲线段注视时长较短、注视频率较低,注视强度较小,注视转移分布范围较广且较均匀。在设置示警桩的曲线段,驾驶人的注视时长与注视频率则均较大,使其注视强度显著增加,驾驶人在不同区域之间转移的概率较大。在无标志平曲线段,驾驶人的注视点范围较窄,但因无交通标志的引导与警示,驾驶人注视强度大于设置线形诱导标段。