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原文传递道路熟悉程度对驾驶员城市平面交叉口处注意力分配影响研究

论文题名：	道路熟悉程度对驾驶员城市平面交叉口处注意力分配影响研究
关键词：	驾驶员;道路熟悉程度;驾驶频率;注意力分配;兴趣区域;主成分分析;交通事故
摘要：	随着经济社会的快速发展，汽车的保有量飞速增长，各大城市的车辆密集度非常高，造成了一系列的交通安全问题，每年也给我国造成了巨大的经济损失。在影响道路安全的因素——人、车、路、环境和交通中，约90％的交通事故是与人为因素有关，在众多的人为因素中，道路熟悉程度是至关重要的内因，却往往备受忽视。并且在人为因素中占主导作用的是人的感知，有学者认为80％的交通信息都是通过驾驶员视觉感知获取的。可见驾驶员的注意力分配在道路交通事故机理研究的地位是至关重要的。在城市的事故位置分布中，交叉口被称之为事故多发地，因此，了解城市交叉口处受道路熟悉程度影响的注意力分配情况对减少城市道路交通事故是有重要的现实意义。本文针对道路熟悉程度对驾驶员城市交叉口处注意力分配的影响进行探究，有助于揭示和了解驾驶员城市交叉口处目标搜索以及对潜在危险的感知过程和预判规律，对改进道路设计，促进ADAS（高级驾驶辅助系统）和危险预警系统的发展，均有着重要的理论指导作用。　　本文选取了24名驾驶样本，在长沙市区选取了一条9km的试验路线进行试验，在该路线中有19个交叉口，以在该路线的驾驶频率作为道路熟悉程度的衡量指标。并利用眼动追踪系统（tobii眼动仪）记录驾驶员在不同驾驶频率的注视时间、注视目标、扫视时间、扫视速度等动态眼动数据。　　运用统计学方法对采集的眼动数据进行处理和分析。首先探究了熟悉驾驶员与非熟悉驾驶员在10个兴趣区域的注视行为、扫视行为规律，运用T检验或曼-惠特尼检验对两类驾驶员群体的注视行为与扫视行为进行差异性分析。其次，采用马尔可夫链理论，分析驾驶员10个兴趣区域的一步转移概率和注视平稳分布，探究不同道路熟悉程度驾驶员在注视转移模式上的差异性。最后，选取了受道路熟悉程度影响的9个视觉指标，运用主成分分析方法构建驾驶员道路熟悉程度评价模型，并对该模型进行评价分析。　　研究结果表明，在城市平面交叉口处，不同熟悉程度对驾驶员注意力分配的影响显著。主要研究结论: 　　(1)驾驶员注视行为方面，驾驶员正前方区域的总注视持续时间、平均注视持续时间及注视点数量均会受到其道路熟悉程度的影响; 　　(2)驾驶员扫视行为方面，非熟悉驾驶员与熟悉驾驶员正前方区域的总扫视持续时间和平均扫视持续时间存在显著差异，且驾驶员道路熟悉程度也会影响其平均扫视幅度; 　　(3)驾驶员注视转移模式方面，由2区域转移到2区域和4区域的注视转移概率、由4区域转移到4区域的注视转移概率均受到驾驶员道路熟悉程度的影响; 　　(4)运用主成分分析方法建立了驾驶员道路熟悉程度评价模型，区分出熟悉与非熟悉驾驶员群体的概率较高。
作者：	郭广涛
专业：	机械工程
导师：	胡林
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长沙理工大学
学位年度：	2021