基于驾驶员视觉特性的道路视错觉控速标线关键参数研究

基于驾驶员动态视觉理论,利用3D-MAX和UC-win/Road模拟了道路视错觉控速标线,采用SMI2.1眼镜式眼动仪检测并记录了25名被测试者的眼动数据,分析了标线关键参数对驾驶员瞳孔面积变化率指标和运行速度的影响,并建立趋势面模型进行定量分析。通过敏感性分析,得到标线三个关键参数对瞳孔面积变化率的影响程度。结果表明:标线的横向宽度、角度、间距对行车速度降低有显著影响,颜色和线宽对其影响不显著。随着标线的横向宽度增大和间距变小,驾驶人产生车道变窄和车速增加的错觉越加明显,瞳孔面积变化增大。当视错觉控速标线角度为30°~45°时,瞳孔面积变化率较小;当视错觉控速标线的角度为135°~150°时,驾驶员的瞳孔面积变化率增大,在150°时最明显,角度为135°时次之。三个关键参数对瞳孔面积变化率的影响排序为角度间距横向宽度。     

公路视错觉减速标线参数优化

为提高道路危险路段运营安全水平,促使驾驶人主动降低车辆运行速度至安全范围,对比并优化了减速标线的形式及设计参数。依据人在动态环境下视错觉减速标线作用机理,对鱼刺形视错觉减速标线各设计参数进行分析和初选,并提出变间距减速标线相隔距离的计算方法。将不同设计参数进行组合,依据正交试验方案,利用仿真试验平台和实际道路试验,对比各种形式标线的实际减速效果。研究表明:不同设计参数的鱼刺形减速标线,其实际减速效果有很大差异,合理的参数设计方能产生良好的减速效果;与等间距标线相比,变间距减速标线的减速效果更优。     

公路视错觉减速标线与驾驶员心率指标关系研究

为了研究公路视错觉减速标线横向宽度和角度对驾驶人心率变化的影响,选择横向宽度20~55 cm、角度0°~180°进行室外实车试验。采用心率变化率作为评价公路视错觉减速标线的横向宽度和角度安全舒适性的指标,并建立了数学模型。结果表明:驾驶人心率变化率随着标线横向宽度增大而增加;标线角度为130°~150°时心率变化率增大,在150°时达到峰值;当角度为30°~45°时心率变化率较小。在进入视错觉减速标线初期,标线横向宽度对驾驶员心率影响较大;在进入视错觉减速标线后期,标线角度对驾驶员心率影响较大;在进入视错觉减速标线末期,横向宽度和角度对驾驶员心率变化率的的影响关系为协同作用。     

高速公路团雾驾驶员视错觉特性与行车安全研究综述

高速公路团雾路段行车安全问题一直是中国交通行业面临的难题。为提高团雾环境下的行车安全,明确团雾环境行车安全研究中的关键问题。本文综述了国内外团雾环境行车安全影响因素及研究进展。首先,阐述了驾驶人的视觉特性,论述团雾感知下降会造成视错觉的原因,分析了团雾出现前的“象鼻形”曲线,阐明了团雾环境下人车路与交通安全之间的关系,最后归纳了现阶段确保团雾路段行车安全采取的管控措施。研究结论表明：团雾环境下能见度的急剧下降,会严重影响驾驶人的感知,干扰驾驶员的视觉,并造成距离和速度错觉。为了提高团雾环境下的驾驶安全性,通过监控和预警系统提前使驾驶员提高警惕,并开发各种诱导设施,以加强视觉诱导。未来需从减少视错觉影响的角度研究复杂因素影响下的驾驶视觉需求。     

具有视觉诱导功能的隧道进出口道路标线设计

隧道作为一种特殊的管状构造物,因内外光环境的差异导致隧道进出口处的事故率明显高于普通路段。为提高隧道进出口处的安全性,提出一种具有视觉诱导功能的交通标线设计,并采用眼动特征指标检验标线的警示作用。基于透视原理与闪现率原理确定交通标线宽度与间距的取值范围,依据山区隧道的特点确定交通标线的具体设计值,通过视觉诱导理论设计的渐变交通标线与常规等间距设计的交通标线作对比;选取85名年龄在18～50周岁的受试者参与本项试验,通过虚拟驾驶技术获得不同的交通标线对驾驶员眼动特征的影响规律,以眼动特征表征受试人员在模拟行驶时的心理和生理的变化。对比两种交通标线对受试人员的瞳孔面积和注视区域的影响,绘制路面热力图及眼动轨迹图。研究表明：受试人员在试验中,接近隧道入口处时,行驶在具有视觉诱导功能的交通标线上瞳孔面积变化率较小,注视区域集中,注视点离散程度低,待完全进入隧道后眼动特征变化基本一致。说明具有视觉诱导功能的交通标线能较好的吸引驾驶人员的注意力,减少事故发生,与常规的交通标线相比眼动特征明显且具有良好的区分度。     

基于驾驶员眼动特征的蓄能荧光标线诱导特性及设置方法

为了研究公路主动发光的荧光标线视认性,利用UC-win /Road 软件对公路荧光标线进行仿真模拟,采集了20名驾驶员的眼动数据,定量分析了不同标线宽度和布设方式下,荧光标线视认性对驾驶员注视点占比和瞳孔面积变化率影响的规律。最后,通过室外实车实验的方式对仿真结果进行验证。结果表明：直线路段标线宽度为100%的方案是最佳方案,当辉度值为3坎德拉每平方米(cd/m_²)时,为最经济方案;曲线路段标线施划在车道边缘线外侧且间距为9m效果最佳。     

基于驾驶员视觉特性的草原公路平曲线半径研究

驾驶员在行车过程中主要依靠视觉获取相关的道路交通信息。基于草原公路特殊的线形特点,通过在草原公路进行实驾试验,利用眼动仪采集驾驶员眼动指标。分别提取各驾驶员在不同半径平曲线路段行车时的试验数据,探讨驾驶员在草原公路平曲线段行车过程中的眼动规律,分析驾驶员的眼动特性与道路平曲线半径之间的关系。得到平曲线半径对驾驶员的注视持续时间和扫视幅度的影响非常显著,对眨眼持续时间的影响较为显著。驾驶员在小半径曲线行车时,注意力高度集中,紧张感较强;在大半径平曲线行车时,行车感较为舒适,心理较为放松的特点。建议可以适当合理增加不同半径的平曲线来调节驾驶员的驾驶状态,缓解驾驶疲劳。     

基于Fluent的清洗道路标线喷嘴的仿真分析

为了研究高压水射流清洗道路标线的效果,利用Fluent软件对清洗道路标线的喷嘴进行模拟仿真分析.研究了高压水射流喷嘴不同入口压力、不同入口直径、不同收缩角和不同冲击角度对清洗效果的影响.最终选择喷嘴出口直径d=1 mm,入口直径D=5 mm,收缩角α=30°,长径比l/d=3,用来建立喷嘴内外流场的仿真模型.结果表明:在入口压力为100 MPa和冲击角度为30°的条件下,沿着路面方向的高压水射流具有更大的能量和速度,能够较好的清洗路面标线.     

基于视觉信息的驾驶员制动行为分析

分析了由视觉变量τ的数值所决定的“软”碰撞和“硬”碰撞，阐述了潜在地说明制动行为的τ假设和制动操作的理论模型．     

基于HSI图像分割的AGV道路标线中心线提取

针对视觉导航AGV的道路标线中心线提取,提出了一种新型的基于HSI图像分割的方法。该方法首先将原始的RGB图像转换成HSI图像,在此基础上完成图像分割。图像分割所获得的单色位图,经过图像形态学的处理,包括开运算、腐蚀、差运算等,最终可提取出道路标线的中心线。对实际道路图像数据的实验验证了该方法的有效性。与原有方法相比,该方法所需运算简单,实现该方法所需硬件资源消耗小,适合基于嵌入式系统开发的视觉导航AGV。     

基于驾驶仿真的海底隧道出入口段视觉减速标线有效性

为提高海底隧道出入口段行车安全性,研究海底隧道出入口段不同视觉减速标线方案下驾驶员视觉特征变化规律。本文共设置了6种视觉减速标线方案,对26名驾驶员进行了室内驾驶仿真实验,采集了车速、注视点占比、瞳孔直径和察觉距离等数据,通过分析和处理数据判断视觉减速标线的有效性,分别建立了海底隧道出入口段车速与驾驶员瞳孔直径的回归模型,在海底隧道入口段二者呈非线性关系;出口段二者呈线性关系。采用驾驶员问卷调查法对视觉减速标线有效性进行了验证。结果表明：在海底隧道出入口段共设置的6种视觉减速标线方案均对驾驶员视觉特征有显著影响;与其他标线方案相比,白色鱼刺形减速标线设置下驾驶员瞳孔直径、A区域注视点占比、察觉距离和错觉影响最大,有助于驾驶员主动降低车速、提前采取减速措施,保障行车安全。     

道路标线涂料的正交试验研究

以苯乙烯为反应性溶剂，废旧聚苯乙烯泡沫塑料、不饱和聚酯树脂为主要原料制备道路标线涂料，通过正交试验确定了涂料的最佳配比。制备的道路标线涂料具有施工方便、涂膜厚度适当、附着力强、气候适应性强等特点。并通过电镜分析对涂膜的微观结构进行了初步探讨。     

溶剂型环氧道路标线涂料的研究

通过优选配方得到了一种改性溶剂型环氧树脂涂料,并测试了固化前后环氧基的特征峰变化、对混凝土的附着力及涂膜的耐磨性。     

基于视觉信息的驾驶员制动力行为分析

分析了由视觉变量τ的数值所决定的“软”碰撞和“硬”碰撞，阐述了潜在地说明制动行为的τ假设和制动操作的理论模型。     

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。     

不同线形诱导信息量下新老驾驶员视觉特性

为定量分析新老驾驶员在不同线形诱导信息量的草原公路弯道行车时的视觉特性,建立了5种不同层级线形诱导信息量的草原公路弯道虚拟场景,信息量水平分别为Q0、Q1、Q2、Q3、Q4,并进行了模拟驾驶试验,对驾驶员视野分区,分析不同信息量条件和驾驶熟练程度对驾驶员视觉特性的影响规律。结果表明：熟练驾驶员注视分布区域比非熟练驾驶员更远也更分散,非熟练驾驶员对近距离区域的关注程度远高于熟练驾驶员;非熟练驾驶员行车过程视觉负荷较高,对有效信息的感知和处理能力较弱,视觉搜索策略需要改善;两组驾驶员在Q2条件下的视觉强度特征表现最佳,认知和视觉搜索策略更为灵活;提出表征驾驶员眼动强度的回归模型,并分别求得两组驾驶员受信息量影响的眼动强度回归方程。     

基于立体视觉的道路自动检测算法

在智能驾驶系统中,道路边界及道路参数的自动检测是最为关键的问题,也是安全行驶的基本保证.传统的检测方法与单目视觉检测都存在检测精度不高,鲁棒性不够等问题.提出了一种基于立体视觉的道路检测算法,消除了对道路的一般性假设,对三维道路状态能进行快速有效地检测与跟踪,保证行驶的安全性.     

水性道路标线涂料的研究现状及发展趋势

本文介绍了环保型水性道路标线涂料在道路交通安全及环境保护方面的性能及优势,主要包括反光性和耐久性、主动发光特性、环保特性等方面,结合已有的研究现状对目前已有的各类涂料及发光涂料的优缺点进行评价,对水性道路标线涂料综合性能及改善方案的研究现状进行了综述,最后对水性道路标线涂料后来的发展趋势进行了展望.     

环保长效型双组分道路标线性能的探讨

基于聚氨酯改性环氧树脂胶凝材料的环保长效型双组分标线涂料,通过室内外试验,探讨双组分道路标线耐磨性、逆反射性、黏附性和耐久性等方面性能.并经过1年观测,环保长效型双组分道路标线试验段夜晚清晰可见,持续高亮,未出现涂层、玻璃珠脱落等现象,具有很好的经济社会意义.     

基于目标检测算法与迭代阈值分割的道路标线可视度评估

提出了一种基于目标检测与迭代阈值分割的道路标线分割算法。首先采用基于BiFormer改进的YOLOv5目标检测算法对道路标线区域进行快速定位与框选,然后运用快速迭代阈值分割对框选区域内的道路标线进行精细提取,最后对提取后的道路标线采用韦伯对比度进行人眼可视度评估。结果表明：该方法能够完成道路标线的快速准确提取,并实现对道路标线可视度的有效检测。