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高密度互通立交出口驾驶人动态视觉特性研究
| 论文题名： | 高密度互通立交出口驾驶人动态视觉特性研究 |
| 关键词： | 驾驶员;动态视觉特性;负荷分析;互通式立交 |
| 摘要： | 随着城市道路交通网的逐渐完善，由于交通供给和交通需求以及城市地形等因素的限制，如何使得新老互通立交之间保持一个合理的间距变得更加困难，导致小净距立交或者是高密度立交群频繁出现。立交出口作为事故高发区域，立交之间距离减小，会使得交织区变短，从而影响车辆正常行驶。而人因作为引发道路交通事故的主要因素，驾驶员主要通过视觉信息来进行操作反馈，因此，有必要对高密度立交出口场景下的驾驶员动态视觉特性展开相关研究。 为此，本文选择了重庆市主城区内环快速路附近的五个立交作为试验场地，其中包含4处小净距路段、7处普通净距路段和1处复合立交路段。在天气良好的条件下，使用Tobii Glasses2.0非接触式眼动仪采集了47位驾驶员在真实立交环境下行驶时的眼动数据。 首先，本文将互通立交主线出口划分为分流段、匝道段和主线段三种行驶阶段，分析了驾驶员的注视时间分布特征，发现其呈现对数正态分布。针对驾驶员在不同典型场景下的视觉信息，分析其分布和变化特征，对比各场景下驾驶员注视行为的异同点，发现小净距场景下的平均单次注视时间、水平视角分布和水平视角扫视幅度与其他立交场景存在明显差异。 其次，利用K-medoids动态聚类算法划分了驾驶员在高密度立交主线出口场景下的注视区域，通过对注视点在视野平面的解析坐标进行聚类，分析类簇指标曲线得到了最优分类个数。利用马尔可夫链基本理论对驾驶员的注视转移过程进行了量化分析，得到驾驶员在不同立交场景下的一步转移概率矩阵和稳态分布。结合分析眼动仪记录视频，得到了驾驶员在不同场景下的视觉搜索热点以及动态视觉搜索特征。 最后，针对驾驶员在高密度立交出口场景下瞳孔变动特征，计算了瞳孔面积增加率和瞬时瞳孔面积频率加权速度，分析了驾驶员在各行驶阶段的瞳孔面积变化和瞳孔变化速度分布区间以及变化趋势。利用熵权法，选择驾驶员的注视行为、扫视行为和瞳孔变动中的七个参数作为驾驶负荷综合评价值的评价指标，并且对不同立交出口各行驶阶段的驾驶负荷进行了评价分析。 |
| 作者： | 孙子秋 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 徐进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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