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原文传递山区公路景观引起的驾驶人视觉负荷研究

论文题名：	山区公路景观引起的驾驶人视觉负荷研究
关键词：	山区公路景观;驾驶人;视觉负荷;视觉信息量
摘要：	随着我国对交通基础设施建设的大力投资，山区公路的建设也得到了迅速发展，然而山区公路在为人们生产生活提供便利、提升经济效益及促进社会繁荣的同时，也带来了严峻的交通安全问题，这使得公路使用者对行车环境的要求也越来越高。山区公路景观环境复杂多变，车辆在该环境中行驶时，驾驶人需及时对驾驶行为进行调整以适应多变的行车环境，在此过程中，驾驶人视觉心理发生变化，产生视觉负荷，进而影响行车安全。探究山区公路景观环境对驾驶人视觉负荷的影响机理，旨在为山区公路景观的营造提供科学合理的理论方法，保证其行车安全，进而为山区公路的科学建设提供相应的理论支撑。　　本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，在真实环境行车实验及国内外相关研究成果的基础上，对山区公路景观引起的驾驶人视觉负荷进行研究，建立基于山区公路景观的驾驶人视觉信息量计算模型，分析不同空间类型内驾驶人瞳孔面积样本熵、驾驶人视觉负荷强度及驾驶人视觉信息量之间的相互关系，构建基于驾驶人视觉负荷的山区公路景观评价模型，并结合具体实例对评价模型进行了验证。　　首先，以重庆S105渝建路至S415木隆路段二级公路为实验段开展行车实验，记录公路景观的动态图像及驾驶人的视觉心理指标。通过对驾驶人视觉心理参数进行分析及筛选，选取驾驶人瞳孔面积作为反应驾驶人视觉负荷变化的指标。　　其次，在分析前人研究成果的基础上，运用视觉力做功及视觉信息负荷的相关理论，采用HSV颜色模型表征景观环境，并采用基于最大阈值的迭代法对驾驶人视野空间图像进行分割，提取图像中的色调、饱和度和亮度分量，建立基于山区公路景观的驾驶人视觉信息量计算模型，通过所建模型计算山区公路景观环境对驾驶人产生的视觉信息量，实现山区公路景观环境的量化。此外，还在围合度理论的基础上，将山区公路景观环境分为了开敞型、半郁闭型和郁闭型三种。　　然后，采用驾驶人瞳孔面积样本熵表征驾驶人的视觉心理变化，并详细分析及阐述了采用瞳孔面积样本熵处理的必要性及可行性。依次分析了不同景观空间类型内驾驶人瞳孔面积样本熵与驾驶人视觉负荷强度及驾驶人视觉信息量之间的关系，并分别得出了各自之间的关系式。依次分析了三者在不同景观空间类型中的分布规律，阐述了不同景观空间类型内三者之间的区别与联系。　　最后，对驾驶人视觉参数信息及行车环境信息进行了归纳分析，建立基于驾驶人视觉负荷的山区公路景观评价体系，采用层次分析法及专家打分法确定各级指标的权重值，运用模糊综合评价法建立起基于驾驶人视觉负荷的山区公路景观评价模型，随后以重庆某段公路为例，运用所建立的评价模型对其驾驶人负荷等级进行综合评价，得出了相应的评价等级，并对造成该评价结果的原因进行了分析，提出了相应的改善建议。
作者：	陈炳阳
专业：	交通运输工程Ⅰ
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