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原文传递基于驾驶仿真的V形海底隧道视觉减速标线设置研究

论文题名：	基于驾驶仿真的V形海底隧道视觉减速标线设置研究
关键词：	海底隧道;视觉减速标线;驾驶人注意力;行车速度
摘要：	在导致海底隧道交通事故的众多因素中，超速是引发事故并决定事故严重性的首要成因之一，然而海底隧道特殊的构造与环境增加了实施交通安全保障的难度。传统减速带的设置不但影响乘车舒适性，而且影响行车稳定性，甚至会带来危险。已有研究表明，视觉减速标线在公路段的设置应用取得良好控速效果。因此，为减少因超速引发的交通事故数量，提高海底隧道行车安全性，本文对视觉减速标线在海底隧道的设置进行了深入研究。主要研究内容及结果如下：　　（1）论文总结了视觉减速标线的国内外研究现状；从行车环境、交通参与者和事故特征方面分析了海底隧道基本特征；基于驾驶人视觉特征，分析了海底隧道行驶条件下驾驶员视觉行为；基于视觉减速标线作用原理，参考已有研究中各类减速标线最佳设计参数，针对海底隧道不同道路条件，确定了纵向减速标线、横向减速标线及鱼刺形减速标线等视觉减速标线在海底隧道各段的布设位置、设置长度及合理设计参数组合，设计了11种V形海底隧道视觉减速标线方案。　　（2）基于胶州湾海底隧道结构参数，运用UC-win/Road、Sketch Up等建模工具构建了包含视觉减速标线模型的海底隧道仿真实验场景；运用Blue Tiger驾驶模拟器与Facelab5.0眼动仪等设备进行了驾驶仿真实验，采集了26名驾驶员在通过V形海底隧道各段不同视觉减速标线方案时的瞳孔直径、注视点位置、注视次数等眼动数据，与行驶速度、行驶时间、行驶距离等行车数据，并对驾驶员进行了主观问卷调查。　　（3）运用Origin、SPSS等软件对仿真实验数据进行了处理，分析了各视觉减速标线方案下驾驶人瞳孔直径、注视点占比、车速等参数的变化规律。结果表明，与无减速标线设置相比，视觉减速标线能吸引驾驶人注意力并诱导驾驶人控制车速。　　（4）构建了定量指标和定性指标相结合的指标体系，基于AHP-SPA方法建立了V形海底隧道视觉减速标线有效性综合评价模型；运用标准化处理后的仿真实验数据验证了V形海底隧道视觉减速标线有效性评价模型，从V形海底隧道视觉减速标线的减速效果、视觉效果和心理效果，评价了各视觉减速标线方案有效性，基于本文研究结论，为视觉减速标线在V形海底隧道的设置应用提出了建议。结果表明，V形海底隧道鱼刺形减速标线的评价等级都为“Ⅰ”，减速效果和视觉效果优于横向减速标线和纵向减速标线，建议在V形海底隧道设置应用。　　本文采用软件仿真、统计分析和数学模型构建的方法对V形海底隧道内视觉减速标线的设置进行了研究，为视觉减速标线在V形海底隧道的应用提供了重要依据，丰富了国内关于视觉减速标线设置方面的研究，为提高V形海底隧道行车安全提供了技术支撑。
作者：	王琳
专业：	交通运输工程
导师：	潘福全;王召强
授予学位：	硕士
授予学位单位：	青岛理工大学
学位年度：	2021