摘 要

伴随着城市的快速发展，城市交通愈来愈复杂，为了缓解城市交通系统的压力，城市隧道应运而生。城市隧道是一个半封闭的环境，这就需要在隧道中安装灯光照明系统，而城市隧道照明或多或少会对驾驶人视觉产生影响，本文旨在研究城市隧道照明对驾驶人视觉特性的影响。

通过在南京扬子江隧道与南京长江隧道进行的实车实验，采集实验驾驶人眼动特征数据、隧道照度数据以及隧道灯光的排列布置。将实验驾驶人佩戴的眼动仪采集的注视时间、注视点、扫视幅度、扫视速度、眨眼时间等相关数据作为驾驶人眼动特征参数，用EXCEL、SPSS、BEGAZE等软件进行数据有效差异显著性分析，结合照度仪采集的隧道中不同位置的照度情况，分析得到城市隧道照明对驾驶员视觉特性的影响。研究成果可为隧道灯光的优化提供理论依据。

关键词：城市隧道 视觉特性 实地实验 隧道照明 眼动特性 扫视 注视 眨眼

Effect of Urban Tunnel Lighting on Driver's Visual Characteristics

Abstract

With the rapid development of cities, urban traffic is becoming more and more complex. In order to alleviate the pressure of urban traffic system, urban tunnels emerge as the times require. Urban tunnel is a semi-enclosed environment, which requires the installation of lighting system in the tunnel, and urban tunnel lighting will more or less affect driver's vision. This paper aims to study the influence of urban tunnel lighting on driver's visual characteristics.

Based on the vehicle experiments in Nanjing Yangtze River Tunnel and Nanjing Yangtze River Tunnel, the eye movement characteristics data, tunnel illumination data and the arrangement of tunnel lights are collected. The data collected by the eye tracker worn by the experimental driver were taken as the driver's eye movement characteristic parameters, such as gaze time, gaze point, scan range, scan speed and blink time. The data were analyzed by software EXCEL, SPSS, BEGAZE, and the illumination of different locations in the tunnel collected by the illuminator. The results showed that the illumination of urban tunnel was visible to the driver. The influence of sensory characteristics. The research results can provide theoretical basis for the optimization of tunnel lighting.

Key words: Urban tunnel ,Visual characteristics , Field experiments,Tunnel lighting , Eye movement characteristics, saccade, fixation, blink.

目录

第一章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 2

1.3论文主要研究或解决的问题和拟采用的研究手段 4

1.4技术路线图 5

第二章 城市隧道中驾驶员的视觉特性分析 6

2.1 驾驶员视觉特性生理状态分析 6

2.1.1 人眼视觉生理 6

2.1.2人眼视觉状态分析 7

2.1.3 人眼明暗适应 8

2.2 驾驶员行驶中的视觉条件分析 9

2.2.1 城市隧道内驾驶员的动态视觉分析 9

2.2.2 隧道出入口驾驶员动态视觉分析 10

2.3 本章小结 11

第三章 城市隧道实地实验设计及流程 12

3.1实验设计 12

3.1.1 实验方案 12

3.1.2实验条件 12

3.1.3 实验中需要注意的其他事项 15

3.2 实验步骤 16

3.3 实验数据采集与处理 18

3.3.1 实验数据采集 18

3.3.2 数据导出与处理 18

第四章 城市隧道照明对视觉特性特征影响分析 20

4.1 城市隧道注视变化特征 21

4.1.1注视点热点分布图研究 21

4.1.2注视点持续时间分析 23

4.2 城市隧道扫视变化特征 25

4.2.1城市隧道扫视幅度变化分析 25

4.2.2城市隧道扫视速度变化分析 26

4.3 城市隧道眨眼变化特征 27

4.4 本章小结 28

第五章 总结与展望 29

参考文献： 31

致谢 33

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

近年来，中国经济的快速增长，使得城市人口越来越多，随之而来的是城市中交通量的快速增长，导致城市交通压力越来越大，交通拥堵现象愈发普及，想要解决这一难题，对于城市交通的规划与设计需要进一步加强，而城市隧道具有克服地形障碍、改善线性、提高车速、降低污染和缓解土地资源压力等优点，于是我国城市隧道的数量和里程在不断增加。在城市中，隧道交通对驾驶人的影响愈显重要。

在城市隧道中行驶，由于城市隧道为一个半封闭的空间，隧道中照明系统非常完善，隧道驾驶员能够在隧道中安全舒适的行驶、提高交通效率与隧道照明密不可分。

城市隧道的照明要保证驾驶人在行驶过程中能够正常识别物体，同时尽量保证视觉上的舒适性。城市隧道照明的颜色、亮度、排列方式等都会对驾驶人的视觉产生一定的影响，比如驾驶员在隧道中行驶时，城市隧道的灯光亮度会发生变化，抑或一段路段的隧道灯光过明或者过暗，容易使驾驶员对前方物体的识别产生模糊。驾驶员的人眼视觉适应问题是隧道照明中的主要问题隧道照明系统很特殊，隧道是一个半封闭的空间，并且只能靠灯光系统提供光亮，从而隧道照明有明适应和暗适应现象，即从白天亮度较高的隧道外部行驶进亮度较低的隧道内部时，该现象叫暗适应，反之即为明适应。对于驾驶员进入隧道后行驶，隧道照明的过渡以及中间段照明指标都对驾驶员有着或多或少的影响。本文研究不同车速的情况下，车辆从隧道外开始进入隧道一直到车辆驶出隧道一段之后，全程驾驶员视觉特性的反应，并且和隧道照明指标联系起来，分析最适合驾驶员行驶的隧道照明条件。研究成果可对隧道灯光的优化具有理论指导意义。

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