摘 要

随着我国社会不断往前发展，全国道路系统的不断完善，其中隧道发展越来越快，越来越多的隧道在我国道路建设中脱颖而出，而在隧道行驶中的安全问题尤为重要，本文从隧道内的交通环境和车辆运行方式两个方面，分析高速公路隧道交通特点。由于隧道内的视觉环境的不鲜明，环境参照物视认性不高，因而在长大隧道坡道行驶时会使驾驶员产生坡道错觉，无法正确的控制车速，引发交通事故。

基于上诉存在的问题，本文从视错觉出发，研究隧道内视觉环境以及驾驶员视觉特征，提出以改善驾驶员视觉环境为基础的改善方案来解决长大隧道坡度错觉的系列问题。

同时利用3ds Max软件制作仿真模型和E-prime软件进行心理物理实验，对本文提出的设计方案进行实验验证，进一步完善设计方案后得出：本方案设计能够有效的改善长大隧道内坡度错觉的现象，使得驾驶员能够很好的感知所处的坡度位置，使得驾驶员不轻易加速，减少隧道事故的潜在发生率。

关键词：长大隧道；坡度错觉；视错觉；隧道交通安全；边缘率

Abstract

With the continuous development of our society, the continuous improvement of the national road system, which tunnel development is faster and faster, more and more tunnels in China's road construction stand out, and in the tunnel driving security is particularly important, this article from The traffic environment in the tunnel and the mode of vehicle operation, analyzes the traffic characteristics of the highway tunnel. As the visual environment within the tunnel is not clear, the environmental reference is not high, so in the long tunnel slope will cause the driver to produce ramp illusion, can not correctly control the speed, causing traffic accidents.
Based on the problems of appeals, this paper studies the visual environment and the visual characteristics of the driver from the perspective of visual illusion, and puts forward the series of problems to improve the illusion of the slope of the long tunnel with the improvement scheme based on the driver 's visual environment.
At the same time, 3ds Max software is used to make the simulation model and E-prime software to carry out the psychophysical experiment. The design scheme of this paper is verified by experiments and the design scheme is improved. The scheme can effectively improve the slope illusion Phenomenon, so that the driver can be a good perception of the slope of the location, making the driver is not easy to accelerate, reduce the potential incidence of tunnel accidents.

Key Words: long tunnel slope； illusion visual ；illusion ；tunnel traffic safety ；edge rate

目 录

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究对象 1

1.3 研究意义 2

1.4 技术路线 2

1.5 国内外现状研究 3

1.5.1 国外相关研究 3

1.5.2 国内研究 3

1.6 本章小结 4

第二章 驾驶员的视觉特征及长大隧道特征 5

2.1驾驶员基本视觉特征 5

2.1.1驾驶员的静视力 5

2.1.2驾驶员的动视力 5

2.2隧道特征 6

2.2.1公路隧道建设成就 6

2.2.2公路隧道发展必要性 6

2.2.3长大隧道交通特征 6

2.2.4隧道内车辆的行驶方式 7

2.3交通事故空间分布特征 7

2.4本章小节 8

第三章 基于坡度错觉的隧道内部改善设计 9

3.1长大下坡路段特点 9

3.2改善思路 10

3.2.1侧墙诱导线 10

3.2.2韵律感侧墙曲线 11

3.2.3突起路标的设置 12

3.2.4梳齿形视错觉减速标线 13

3.2.5边缘率 14

3.3长大隧道坡度错觉改善组合方案 15

第四章 实验验证 17

4.1实验一：测定坡度感知正确率 17

4.1.1实验目的 17

4.1.2实验方法 17

4.1.3实验流程 17

4.2实验二：测试驾驶员的速度感知能力 21

4.2.1实验目的 21

4.2.2度量速度感知的常用指标与方法 21

4.2.3实验误差与控制方法 21

4.2.4实验方法 22

4.2.5实验数据处理 22

4.3实验总结 24

第五章 结论 25

5.1主要结论 25

5.2创新点 25

5.3进一步研究的问题 25

参考文献 26

致 谢 27

1. 绪论

研究背景

我国是多山国家，近10年来，公路隧道平均每年新建350km，28座水下公路隧道已建成通车，它在交通基础设施的建设中，起到越来越重要的作用，同时在城市建设中，以节约土地和保护环境为宗旨，城市道路隧道也方兴未艾。

公路运输中，隧道的重要度分为正面和负面的影响。正面的部分包括有：公路隧道的优点有减少行驶里程；提高道路等级和通行能力、提高运输效率、改善道路线形和道路交通环境，能大大提高公路运输的竞争力的便捷性，有利于促进公路交通事业的发展。公路隧道的负面影响，由于隧道内部交通环境的特别性质，公路中隧道又被称为高速公路网功能的重要路段，存在着很大的危险隐患，是事故的多发路段。而且事故有危害大、施救难等特点，因此，隧道安全性和通行能力的高低，直接影响和制约着整个公路网的安全状况的好坏。而在隧道交通安全中，一般的长大隧道中的，坡道的安全行驶问题还有待解决，长下坡由于视觉疲劳等原因导致驾驶员对坡度感知不敏感，造成超速行驶；或者是在变坡点处，变缓的坡度导致驾驶员感知坡度上升的错觉，进而加速行驶。