山区高速公路驾驶员视觉信息认知研究

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1、分类号U491乂玄建筑夂令学号1108230312001©iivmsTr?饭civs,m说smEcnst.:-学位论文山区高速公路驾驶员视觉信息认知研究Mountainhighwaydriversvisualinformationcognition^research赵晓霞指导教师姓名张M副教授北京建筑大学中请学位级别硕士学位类别丁学硕士专业名称交通运输规划与管理年级2012级论文答辩吋间2015年06月学位授予单位和曰期北京建筑大学2015年07月答辩委员会主席杨孝宽.教授北京建筑大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈

2、交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或他人为获得北京建筑大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签字:曰期：上年月曰北京建筑大学硕士学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于北京建筑大学，允许

3、论文被查阅和借阅/学校有权保留论文并向国家有关部门或机钩送交论文纸质版和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名：校内导师签名：f^'Jr年&月>作x年b校外导师签名：年月曰摘要摘要面对日益增加的交通需求，我国高速公路的建设蓬勃发展，然而由于山区地形条件复杂，交通基础设施建设不完善，山区高速公路存在很多不良线形和不良空间，驾驶员在这样的条件下行驶时驾驶负荷增大，在人、车、路和环境中单一因素或多重

4、因素的作用下易导致交通事故的发生。要预防交通事故的发生，必须对由人、车、路、环境组成的交通系统中的各个因素进行有效的控制，在这个系统中，人是主导因素，道路和环境则会对人的心理产生导向影响。因此本文研究目的是在试验研究的基础上结合心理学，分析驾驶员在山区高速公路环境下的视觉特性，对山区高速公路的线形、交通标志和景观设计提供依据，使之符合以人为本的设计原则，提高道路安全水平，减少交通事故的发生率。本文利用UC-win/Road软件仿真了真实环境中的山区高速公路，结合眼动仪和模拟驾驶仪，进行了模拟驾驶试验，被试对象为青年在校学生，

5、取得了16份有效样本。基于试验获得的数据，运用K值聚类算法将驾驶员注视点坐标进行聚类分析，将驾驶员的视野平面划分为5个区域。对这5个区域的驾驶员注视特性和信息目标的分析，发现低驾龄驾驶员在山区高速公路行驶时关注较多的前方道路区域范围内的信息，而其中驾驶员主要关注的信息目标为道路线形信息、其次是行驶的车辆信息，在保证行车安全的前提下，驾驶员也会关注一些与交通无关的信息目标。运用马尔科夫理论，求解出得了驾驶员所划分的5个区域内的视线点概率转移矩阵并对其进行差异性检验，通过分析发现低驾龄驾驶员在行车过程中把大注意力都集中在前方道路

6、上，很少关心道路两侧信息的变化，在获取信息时，有很大一部分信息，需要驾驶员进行反复多次的对该区域进行重复注视才能完成。以驾龄1年为界将驾驶员划分为两个组，对比发现两组驾驶员之间差异最为显著的是对道路前方区域和左侧区域的关注度，驾龄超过一年的驾驶员对道路前方的关注度降低，对道路左侧的关注度提高。对驾驶员视线点进行注视稳态分布，认为低驾龄驾驶员在注视行为稳定后会更多的把注意分配到前方道路区域，相比较而言，驾龄满1年的驾驶员则会相对减少对前方道路的关注，加强对道路左侧区域的关注。在动态视觉的注视行为特征基础上，计算并得到了高速公路

7、驾驶员注视点的分布轨迹，对长直线路段和弯道路段驾驶员视觉特性进行分析。基于空间界面围合度，划分出了山区高速公路三种视觉空间：开敞空间、半郁闭空间、郁闭空间。对驾驶员在这三种空间内的视觉特性进行分析，驾驶员在这三种空间内行驶时，最为关注的区域都是道路前方区域视，且在开敞空间中驾驶员视点分布较为均匀，而半郁闭空间和郁闭空间则出现了不同程度的分散；驾驶员在开敞的公路视觉空间上行驶时负荷较小，有愉悦的心理I摘要体验，而在郁闭空间内行驶时心理有较大起伏的波动；驾驶员在三种视觉空间行驶时，驾驶时心理感受愉悦度：开敞空间＞半郁闭空间＞郁闭

8、空间。最后，根据分析结果对公路空间环境景观构建提出了建议。关键词：山区高速公路视觉特性线形视觉空间信息认知眼动试验IIAbstractAbstractInthefaceoftheincreasingtrafficdemand,theconstructionofhighwayinourcou