吉林大学学报(工学版) ›› 2020, Vol. 50 ›› Issue (1): 114-120.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20180874

• 交通运输工程·土木工程 • 上一篇    

基于驾驶员视觉兴趣区的沙漠草原公路曲线间直线段线形指标优化

王芳(),李晓光,郭慧,胡佳   

  1. 宁夏大学 土木与水利工程学院,银川 750021
  • 收稿日期:2018-09-21 出版日期:2020-01-01 发布日期:2020-02-06
  • 作者简介:王芳(1982-),女,副教授,博士. 研究方向:道路交通安全与路线设计. E-mail:wangfang_nxdx@126.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51468051);宁夏交通运输厅科技项目

Optimization of straight segment index between highway curves of desert grassland based on driver’s visual interest region

Fang WANG(),Xiao-guang LI,Hui GUO,Jia HU   

  1. School of Civil Engineering and Hydraulic Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750021, China
  • Received:2018-09-21 Online:2020-01-01 Published:2020-02-06

摘要:

以典型沙漠草原公路为试验路段,进行驾驶员行车眼动试验研究,分别采集在正常行驶状态下驾驶员的注视点坐标、注视持续时间和行驶车速,并转化为单位时间视觉兴趣区面积指标。通过对单位时间视觉兴趣区面积与曲线间直线段长度之间的模型建立和分析,得到沙漠草原公路曲线间短直线长度要保证行车6 s,理想长直线段长度为行车60 s,极限直线段长度为行车140 s,该值与国内外相关指标对比,指标在合理区间,为荒漠草原地区曲线间直线段指标的选取提供了理论依据。

关键词: 道路工程, 沙漠草原地区, 公路, 直线段长度, 视觉兴趣区, 指标优化

Abstract:

The driver's eye movement experiments during driving are conducted on a typical desert grassland highway section, The coordinates of the point of view of the driver under normal driving conditions, the driver's continuous gazing time and the vehicle speed are collected, which are then converted into an area of visual interest per unit time. Through the correlation analysis and model establishment of the area of interest area and the length of the straight line section per unit time, the shortest straight line length between the curves of the desert grassland road must be guaranteed to drive for 6 s, the ideal length of long straight line segment is driving 60 s, and the length of the longest straight segment is driving 140 s, The values is in the reasonable rang compared with the domestic and foreign relative index, which can provide a theory for the selection of the index of the straight line between the curves in the desert grassland area.

Key words: road engingeering, desert grassland region, highway, length of straight segment, visual interest area, index optimization

中图分类号: 

  • U491

图1

视觉兴趣区示意图"

表1

被测驾驶员样本表"

编号性别年龄驾龄学历视力情况
01358本科良好
02282本科良好
034220初中良好
044015本科良好
05356博士良好
06305硕士良好

图2

试验路段卫星图和实拍环境图"

表2

试验路段基本信息"

基本参数编 号
01020304
试验路段国道110京藏高速定武高速青银高速
设计车速/(km·h-1)80120120120
直线段指标区间(Lmin,Lmax)/m(28,3 154)(797,3 069)(633,4 700)(755,4 950)
坡度曲线(imin,imax)/%(0.00,3.72)(0.00,4.30)(0.00,3.00)(0.00,4.00)

图3

试验路段中直线段长度分布比例"

图4

Tobbi Glasses穿戴眼动仪"

图5

eTrex201型GPS和生成数据"

图6

桩号K1196~K1217驾驶员注视点坐标"

图7

桩号K1196~K1217单位时间视觉兴趣区指标"

表3

VIR计算示例"

注视点坐标

(xi,yi)

注视持续时

时间ti/s

(-14.521,-44.112)2.550781
(-16.374,-50.621)0.6875
(13.711,-53.821)1.28125
(0.807999,-42.752)0.71875
(-4.305,-50.556)0.71875
(-0.45599,-39.432)1.832031
(11.428,13.077)8.542969
(-12.49,14.297)1.566406
(-7.667,3.690002)1.488281

图8

直线段单位时间视觉兴趣区面积变化阶段分析"

图9

短直线段与单位时间视觉兴趣区面积的关系"

图 10

长直线段与单位时间视觉兴趣区面积关系"

表4

曲线间短直线长度建议与比较"

设计车速/(km?h-1
406080100120
视觉搜索曲线间最短直线段长度/m67100133167200
中国反向曲线2v80120160200240
同向曲线6v240360480600720
西班牙反向曲线1.39v5683111139167
日本同(反向)曲线67100133167200

表5

不同设计车速条件下的直线段长度的合理取值"

设计车速/(km?h-1
406080100120
基于视觉搜索理想最大直线长度/m6001000130016002000
基于视觉搜索极限最大直线长度/m15002300310038004700
美国/m48304830483048304830
德国(日本)/m8001200160020002400
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