摘 要

目前国内外已经开始采用视线诱导技术提高隧道的交通安全水平，视线诱导作为一种低成本、高效用的解决方案符合我国国情（电力成本高、照明设计不合理）。驾驶人在普通公路隧道需要经历明暗适应，与普通公路隧道相比高速公路隧道群还具有：1）驾驶人连续经历多次明暗适应，易视疲劳；2）车速管理不合理，车辆多次加减速等问题，这些问题使高速公路隧道群成为事故多发路段。但国内外少有针对隧道群视线诱导的研究，因此有必要对高速公路隧道群视线诱导进行深入讨论。

本文首先对国内外相关研究进行梳理：探讨隧道群的概念、总结隧道群安全影响因素及事故特点、隧道群交通流特性、隧道群光环境特性及驾驶人视知觉特性。然后本文对高速公路隧道群视线诱导设施进行研究，包括与视线诱导密切相关的几个基础原理、几种重要的视线诱导设施、以及设置视线诱导设施时的注意要点和应把握的原则。在此基础上本文针对高速公路隧道群视线诱导系统展开深入研究，提出了服务于设置视线诱导设施的隧道群分段方式，并对隧道群中重要程度最高的连接段进行分类，然后对隧道群内各区域（隧道群入口区域、出口区域、各类连接段区域）针对性地设计视线诱导系统。最后本文分别构建基于空间路权和驾驶人因的评价体系，并对设计完成的视线诱导系统进行评价，评价结果表明本设计具有很强的可行性。

关键词： 视线诱导、隧道群、高速公路、评价体系

Abstract

At present, sight guidance technology has been adopted at home and abroad to improve the traffic safety level of tunnel group. Sight guidance, as a low-cost and efficient solution, conforms to China's national conditions (high power cost, unreasonable lighting design).Drivers need to experience light and shade adaptation when they across a tunnel. Compared with across a tunnel, across tunnel group also has the following characteristics: 1) Drivers continuously experience light and shade adaptation for several times, which makes them prone to visual fatigue;2) Unreasonable speed management, multiple acceleration and deceleration of vehicles and other problems make the expressway tunnel group a road prone to accidents. However, there are few studies on line of sight induction of tunnel groups at home and abroad, so it is necessary to have an in-depth discussion on sight guidance of highway tunnel groups.

First of all, this paper summarizes relevant studies at home and abroad: discussing the concept of tunnel group, summarizing the safety factors and accident characteristics of tunnel group, tunnel group traffic flow characteristics, tunnel group light environment characteristics and drivers' visual perception characteristics. Then this paper studies sight guidance facilities in highway tunnel group, including several basic principles closely related to sight guidance, several important sight guidance facilities, and the key points of attention and principles to be grasped when setting sight guidance facilities. On this basis, this paper conducts an in-depth study on the sight-inducing system of expressway tunnel group, proposes a segmented tunnel group mode for the installation of sight-inducing facilities, classifies the most important connection segments in the tunnel group, and then designs a sight guidance system for each region in the tunnel group. Finally, this paper constructs an evaluation system based on spatial right of way and driver factors, and evaluates the line of sight induction system.

Key Words: sight guidance, tunnel group, highway, evaluation system

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究的目的及意义 1

1.1.1研究目的 1

1.1.2隧道群事故致因分析及研究意义 2

1.2国内外研究现状 3

1.2.1隧道分类及隧道群概念探讨 3

1.2.2隧道群安全影响因素及事故分布特点 4

1.2.3隧道群交通流特性 4

1.2.4高速公路隧道群路段光环境特性及驾驶人视、知觉特性 5

1.2.5交通安全设施及视线诱导设施 5

1.2.6国内外研究现状总结 6

1.3 研究内容 6

1.4技术路线 8

第2章 高速公路隧道群视线诱导设施研究 9

2.1视线诱导技术原理 9

2.1.1逆反射 9

2.1.2边缘率 9

2.1.3色彩心理学 10

2.2视线诱导设施 11

2.2.1突起路标和振动标线 12

2.2.2警示柱 13

2.2.3警示型线形诱导标和反光环 13

2.2.4环形立面标记 15

2.2.5其他视线诱导设施 16

2.3视线诱导设施组合设计 17

2.3.1视线诱导设施设置注意要点 17

2.3.2视线诱导设施设置原则 20

2.4本章小结 21

第3章 高速公路隧道群视线诱导系统研究 22

3.1隧道群分段 22

3.2隧道群入口区域和隧道群出口区域 22

3.3连接段分类 23

3.4隧道群视线诱导方法 26

3.4.1隧道群入口区域 26

3.4.2隧道群出口区域 30

3.4.3连接段区域 31

3.5本章小结 35

第4章 高速公路隧道群视线诱导系统评价研究 37

4.1基于空间路权的评价体系构建 37

4.1.1横向路权分析 37

4.1.2竖向路权分析 38

4.1.3纵向路权分析 39

4.2基于人因的评价体系构建 40

4.2.1视距分析 41

4.2.2视区分析 42

4.2.3视知觉分析 42

4.3高速公路隧道群视线诱导系统评价 44

4.3.1入口区域 45

4.3.2短连接段（0~150m）区域 46

4.3.3中连接段（150~350m）区域 47

4.3.4长连接段（350~1000m）区域 48

4.3.5出口区域 49

4.4本章小结 50

第5章 结论 51

5.1主要研究成果 51

5.2有待深入的问题 51

参考文献 53

致谢 55

绪论

1.1研究的目的及意义

隧道作为一种特殊的构筑物，在道路工程中具有不可替代的作用，高速公路上出现了越来越多的隧道，有些隧道相距很近，在通风、照明、防火安全、特别是交通安全等方面之间产生关联，成为隧道群。

隧道为半封闭管状结构，内部昏暗、单调、视觉信息缺失，在隧道内驾驶人对速度、距离、方向、位置的感知变弱，易产生视错觉，且易产生疲劳驾驶、超速行驶等不良驾驶行为，进而导致追尾、撞侧壁等交通事故发生。与隧道内相比，隧道外明亮、视觉信息丰富，驾驶人驾驶车辆驶入或驶出隧道时，环境的视距、视区、照度剧烈过渡，分别在隧道进、出口形成黑、白洞。驾驶人在进出隧道时要分别经历暗、明适应，有时由于隧道内外照度差过大、车速过快等原因，驾驶人可能会出现瞬时盲期（视觉震荡现象）。明暗适应以及视觉震荡现象是隧道出入口成为事故黑点的主要原因。