夜间公路隧道出入口段驾驶员眼动特性分析

刘伟

摘 要：近年来，随着我国交通事业的飞速发展，在一些道路的交通建设中，隧道方案以能缩短行车里程等优点，得到普遍应用。当车辆在驶入、通过和驶出隧道的过程中，隧道内外亮度随着时间的变化而变化，会出现一系列的视觉问题。解决这些问题，分析在隧道口易发的交通事故的原因，进行预防，改善和减少交通事故，便变成了我们的当务之急。

关键词：夜间行车；隧道出入口；眼动特性

1 驾驶员夜间眼动特性的影响因素

1.1 驾驶员因素

一是年龄。人眼的视觉机能随着年龄的增长而逐渐衰退，尤其是夜视力、动视力、深视力等。据调查年龄在20-30岁之间的驾驶员夜视力最好。二是眼睛生理状态。眼睛的生理状况如眼疾影响视力，眼科疾病会造成驾驶员的夜视力丧失。三是营养。缺乏对眼睛的容养素，会导致夜视力下降。四是疲劳。驾驶员在疲劳状态下，驾驶员明、暗适应时间延长。五是视觉后象。当光刺激停止作用后在脑中所停留的视觉映象叫视觉后象。由于夜间行车时路上的照明情况不均衡，忽明忽暗，极易给驾驶员产生视觉后象，从而影响驾驶员对夜间驾驶信息的判断。以上因此都是影响驾驶员安全行驶主要原因。

1.2 自然环境因素

夜间由于没有足够的能见度，驾驶员视野相对比白天小，进入驾驶员眼中的信息也少。在夜间条件下，对色彩的分辨力下降，对距离判断失误，对车速估计较低等，这些因素都与交通事故明显增多有关。

2 夜间公路隧道出入口段驾驶员眼动特性分析

2.1 试验设计

（1）被试者选择

试验选取不同行业、驾驶经历、职业、年龄和驾龄的9名男性驾驶人作为被试对象。全部被试者均有5年以上驾龄，持有B照以上驾驶资格证；技术娴熟，且有良好的驾驶习惯；视觉机能正常，无生理、心理缺陷和重、特大事故记载。

（2）试验设备

试验选用江铃全顺（福特）JX6541B-H车辆作为试验车。采用加拿大SR Research公司生產的Eye LinkⅡ型眼动仪、GARMIN GPS手持集思宝60CSx，Dewetron 16通道数据采集系统等设备，对车辆行驶过程中驾驶人眼动数据进行实时监测和记录。根据研究需要，设计了专用数据库，以存储观测点位置和时间等实时参数。

（3）试验道路

试验路段全长45.6km，有13座长短不一的隧道。试验隧道为其中的南五台隧道，全长2 516m，双洞分离双车道通行，内有照明设施。因该路段未全线贯通，交通量较小，驾驶人可在自由流交通状态下驾驶和获取道路环境信息。

（4）试验方法

本试验按照双盲原则进行试验设计，选用简单重复试验方案。在试验进行时，驾驶人按照试验要求佩戴相关测试仪器，随道路线形和交通设施的变化，按照通常习惯驾车穿过隧道，眼动仪实时记录驾驶人注视点在三维空间的变化参数。当车辆到达观测点时，主试者通过自主开发的软件，记录观测点位置和时间。为保证数据的有效性和消除相关因素影响，在同一隧道不同入口往返各进行一次试验，取试验数据的平均值作为驾驶人视觉特征变化的结果。

2.2 试验结果

在试验时，眼动测试仪自动实时记录相关参数。针对在隧道出口前200m和出口后200m范围不同被试者的试验数据，经Datawiew专用软件分析，以不同被试者的参数均值表征驾驶人在隧道出口段眼动特征。观测点位置以隧道出口为0点，车辆行驶方向为正向，50m为观测点间隔，按车辆行驶方向分别记为-200、-150、-100、-50、50、100、150、200m。考虑表征动态环境下人的视觉特征的主要参数，试验选用持续注视时间、注视次数和扫视幅度进行描述。持续注视时间是指驾驶人对某一固定区域的注视时间，它反映驾驶人对某一固定区域的关注程度。注视次数即注视点的数目，它与观察者所需要处理信息的数目有关系。扫视幅度表征眼球转动角度的大小，一般与扫视平均速度呈线性关系。

结果表明：从驾驶人发现隧道出口起，随着与隧道出口的逐渐接近，注视时间不断减少，注视次数亦减少，而扫视幅度逐渐增加；出隧道后注视次数增加，注视时间稍微增加，洞外扫视幅度大于隧道内，但变化幅度较小。

3 夜间公路隧道出入口段驾驶员安全行车的措施

为更好地确保夜间公路隧道出入口段驾驶员行车安全，必须做到以下几点：

3.1 暗适应检查

在选拔驾驶员的时候，要制定合理的选拔标准，不仅要检查驾驶员的夜视力，辨色力，还要检查驾驶员的暗适应能力等。车辆部门应合理派发暗适应强的驾驶员进行夜间行车。同时，又于由老年驾驶员夜视力减退时间较早，夜间不易出车；列车驾驶员夜间尽量派年轻人，以提高安全系数。

3.2 养成良好的生活习惯

驾驶员应养成良好的日常生活习惯，注意合理饮食，保持营养均衡，尽量少抽烟，严禁在驾驶车辆时抽烟，严禁酒后驾车，注意卫生尤其是眼睛的生理状况的卫生。保持眼睛的健康清洁，若身体不适开车时应合理用药，尽量避免服用影响行车安全的药物。

3.3 把握夜间行车规律，提高夜间行车能力

一是严格控制车速，是保证夜间行车安全的根本措施。二是注意增加防止追尾的安全距离。夜间行车时，视线既不良，又常遇危险情况。如隧道行驶过程中，尽量增加安全距离，以防追尾造成事故。三是不要疲劳驾驶。夜间行车特别是午夜以后行车最容易疲劳瞌睡，如稍有疲劳感就应振作精神或停车休息片刻。

3.4 隧道出入口段设置

（1）设置警示牌。在出入口处及隧道内，可以设置一些警示牌或者一些可以缓解疲劳、降低烦躁心理的指示牌，使驾驶员更能够保持轻松愉快的心情，从而减少交通事故的发生。 （2）设置特殊灯光带。设置特殊灯光带，通过不同的灯光和幻灯图案变化呈现出“蓝天”“白云”“彩虹”等景象，可以使驾驶员和乘客仿佛置身室外，有助于缓解驾驶和乘车的疲劳感。 （3）设置缓冲带。在入口处设置缓冲带，即适度延长入口处的长度，或者是将入口处的一小段距离设置成透明的玻璃罩，将颜色缓慢由浅变深；出口处与入口处相反，即将颜色由深及浅。 （4）设置吸尘装置。考虑到各种极端天气，譬如雨、雪、雾等，应该在隧道内设置备用能源以及吸尘装置（吸尘装置主要是为防范沙尘暴及尾气排放对驾驶员视觉造成的影响）。在隧道内多设置通风口，可以使空气流通，减少尾气所造成的污染对驾驶员的影响。

4 结束语

综上所述，随着交通事业的发展和技术的进步，我国公路隧道通车里程逐年增加。交通事故资料表明，公路隧道出入口段夜间事故发生比例非常高，其中与驾驶员相关的事故率最高。90%以上的道路交通信息是驾驶员通过眼睛来获得的，因此，夜间公路隧道出入口段驾驶员眼动特征的研究具有重大意义。

参考文献

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