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原文传递山区公路景观行车环境中的驾驶视觉敏感区研究

论文题名：	山区公路景观行车环境中的驾驶视觉敏感区研究
关键词：	公路景观;驾驶视觉敏感区;评价指标体系;注视转移模型
摘要：	随着中国公路建设的快速发展和人们对景观环境的要求越来越高，现代公路交通体系要求公路不能单纯地具有承载交通运输的功能，而且还要求公路景观能够为驾驶人提供舒适的视觉效果和安全的行车环境，能够与自然环境和社会环境相协调。　　本论文以重庆市科学技术委员会《基于视觉心理的山区双车道公路交通安全研究》项目为依托，开展相关研究。论文从视觉心理安全的角度，把驾驶人的视觉特性作为重要的因素，结合山区公路景观环境的特点，研究驾驶人视觉敏感区与公路景观环境的相关性。以表征驾驶行为的时空特性为目标，提出修正加权搜索区算法计算驾驶人视觉敏感区面积。依据驾驶人动态的注视行为和K均值聚类算法，将驾驶人视野空间进行了划分，对各区域间的注视转移概率和注视稳态分布进行了分析。建立了基于驾驶视觉敏感区反应的公路景观环境综合评价指标体系和评价模型。对于深入全面的建立完整的公路景观系统，创造优美的行车环境、改善公路景观以及营造舒适安全的交通环境具有重要的参考意义。　　首先，利用眼动仪等仪器设备，对山区公路三种典型路段（开敞型、半郁闭型、郁闭型）进行了行车实验，采集驾驶人眼动参数，并对其进行分析，提出了考虑注视点坐标、注视次数及注视持续时间的修正加权搜索区算法，采用视觉敏感区的面积和重心两大指标来表征驾驶人的视觉敏感区。结果表明:在开敞型景观中，驾驶人的注视点分布较为均匀，视觉敏感区面积较小，重心主要分布在道路中间区域;而半郁闭型景观和郁闭型景观的注视点呈现出分散性;半郁闭型景观的视觉敏感区面积介于开敞型和郁闭型之间，重心分布于道路中间偏右区域;郁闭型景观的视觉敏感区面积最大，重心分布于道路中间偏左区域，驾驶人在郁闭型景观中往往关注远方区域内的信息。同时提出了“注视区公路景观面积比”的概念，可以作为公路景观环境的一个定量评价指标，研究结果与驾驶实际感受具有一致性。　　其次，依据驾驶人动态的注视行为和K均值聚类算法，将驾驶人的视野空间划分为5个注视区域，对各区域间的注视转移概率和注视稳态分布进行了差异性分析。研究发现，驾驶人在获取某一区域的信息时，多数情况下不能一次注视就可以获取足够的交通信息，需要多次重复注视该区域。开敞型内驾驶人的注视点均匀分布于道路中间区域，半郁闭型内驾驶人的注视点分布于道路中间偏向右侧近处区域，郁闭型内注视点则在道路中间偏向左侧远处区域，表明山区公路不同的景观类型可以影响驾驶人注视点的分布及转移模式。　　然后，根据山区公路景观环境的特点和驾驶人视觉特征，依据评价指标的选取原则和选取方法，建立了基于驾驶视觉敏感区反应的公路景观环境综合评价指标体系和评判模型。　　最后，将基于驾驶视觉敏感区反应的公路景观环境综合评价指标体系方法应用到某工程实例中，验证了计算模型的准确性与合理性，并根据分析结果对山区公路空间环境景观构建提出了建议。
作者：	王发
专业：	交通运输工程
导师：	孟云伟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文