隧道光环境对驾驶员生理反应初步实验研究

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1、公路隧道2014年第4期(总第88期)隧道光环境对驾驶员生理反应初步实验研究刘洋李香红朱守林。戚春华。(1．内蒙古包头市昆区交警一中队包头014010；2．河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000；3．内蒙古农业大学能源与交通工程学院呼和浩特010018)摘要在隧道行驶过程中，驾驶员主要受隧道光环境影响。传统的隧道照明设计只注重驾驶员能否辨清前方障碍物，未考虑到隧道光环境设计不合理而引起驾驶员产生不良生理、心理，是隧道交通事故的诱因之一。因此，从分析驾驶员的心理、生理反应角度出发研究隧道

2、光环境，对减轻驾驶员心理负担，减少公路隧道交通事故的发生，提高公路隧道的服务水平和通行能力至关重要。关键词隧道光环境驾驶员生理反应实验研究交通环境设计完全符合技术规范要求，但由于许多专家、学者都致力于研究交通环境对驾驶员的其自身某些特点，当行驶于这样的特定环境中时，影响问题，进一步对其进行改善，从而达到降低道会对驾驶员生理、心理等方面造成不良影响，进而路交通事故率，提高其安全性和通行能力的目的。威胁交通安全。目前公路设计规范存在着许多不1实验方法及步骤科学的地方，比如，技术规范中缺乏对道路交通环境

3、影响驾驶员生理、心理的考虑，忽略了驾驶员的本实验选取的实验隧道为京包高速、内蒙古自感受；隧道照明设计规范也存在着这样的问题，在治区乌兰察布市境内的福生庄及卧佛山往返4个隧进行隧道照明设计时，隧道内光环境的营造只考虑道，分别为自西向东福生庄隧道、自西向东卧佛山到使驾驶员辨清前方障碍物，以保障交通安全，并隧道、自东向西卧佛山隧道及自东向西福生庄隧没有考虑到驾驶员长时间处于隧道内特殊的光环道，以下简称为隧道1、隧道2、隧道3及隧道4，隧境时，会产生心烦、疲劳等不良的心理、生理反应，道类型都为单洞单向行驶

4、隧道，这4个隧道均为短这些反应也同样容易导致交通事故。所以，国内外隧道。其具体情况如表1。表1福生庄及卧佛山隧道基本情况序号名称长度洞门类型(m)净空(m)宽度照明方式通风方式进口／出口1隧道115652隧道2725单洞净宽11m7．5端墙式全部照明机械通风3隧道3725(2×3．75+2×8．75+2×1)4隧道41515注：4个隧道除长度不同，其他基本情况均相同，照明灯具都为高压钠灯，布置形式为双侧对称式布置。基本段的布灯间距为lOm。分别进行两次实地驾驶实验。第1，O1驾驶员理系统(以下简称

5、为生理信号采集仪)分别全程记首先以60km／h的速度在高速公路上行驶作为对录两位驾驶员的心电信号(ECG)，并利用Polar照，然后分别以60、50、90、90km／h的速度逐一通过$810i心率表采集副驾驶的心电信号。实验过程隧道1、2、3及4，再以90km／h的速度在高速公路中，实验车辆外侧与驾驶员眼睛同一高度位置上安上行驶作为对照。第2，02驾驶员首先以60km／h设TES一1336A数位式照度计以下简称照度计，光的速度在高速公路上行驶作为对照，然后分别以感受器的朝向与车行驶方向垂直，在车内

6、与驾驶员60、50、70、80km／h的速度逐一通过隧道1、2、3及眼睛同一高度的位置上安设另一个照度计，光感受4。与此同时，利用RM6240B多道生理信号采集处器的朝向与行车方向平行(采样频率为1Hz)，当驾·10·刘洋等隧道光环境对驾驶员生理反应初步实验研究驶员驾车分别驶入和驶出隧道1、2、3和4时，同时(2)隧道内亮度分析开启和关闭两个照度计，照度计一边随车辆运动，图1以及表2中所列车内测得的亮度，是在隧一边记录所经过地点的照度值，然后用Excel对采道中行驶时驾驶室内的亮度变化，而车外测得

7、的是集的数据进行分析。行驶过程中隧道内实际的亮度变化。结合图1和表2隧道内亮度水平统计及分析2可以得出以下结论：①隧道1、2的入口处和出口处亮度变化较大，(1)隧道内亮度统计缺乏过渡，这样驾驶员在驶入和驶出隧道时，明暗行驶过程中，分别在隧道1、2、3及4内采集车适应困难，容易发生交通事故。而隧道3、4入口处内和车外照度，并做成曲线作对比如(图1，表2)。亮度呈梯度变化，有利于驾驶员的暗适应过程。②由车内车外测得的亮度结果并不是稳定不变的，都出现了不同程度波动现象。这也就是隧道内由于灯具的不连续布置

8、导致的，当车辆以一定的速度在隧道中行驶时就会出现频闪现象]。③车内车外测得的亮度水平不同，车内测得的结果较车外的低，并且隧道内的实际亮度越大，这个差距就越为明显，如隧道2。在这里我们主要研究的是隧道基本段照明的基本情况，所以引出了驾驶室内与隧道内亮度对比度概念：车内与车外亮度对比度隧道基本段车内即驾驶室内的亮度均值隧道基本段车外即隧道内亮度均值④由表2可以看出，隧道2的实际亮度最大，亮度的波动范围也最大(即闪烁深度最大)，隧道4的实际亮度最小；在隧道1中行驶时，驾驶室内的亮度最小，