高速公路視錯覺減速標線設置研究綜述

簡水珍

（江西省新余市公路管理局渝水分局，江西 新余 338025）

0 引言

通過對已有研究進行總結得知，在高速公路隧道出入口的特殊結構物處及易引起駕駛員疲勞的長直線路段比較容易發生交通事故，其主要原因是前后車輛速度差過大。長期以來的傳統減速設施未能從駕駛員角度出發考慮駕駛舒適性，使得駕駛員難以適應而引發突發事故，對輛本身也有一定的損害。

視錯覺減速標線從人們感知覺的角度來促使駕駛人主動調控速度來實現主動降低行車速度的目的，其設置對行車舒適性產生較小的影響。國內學者對隧道段進行的安全設施研究，主要是在改善高速公路平豎曲線線形設計、道路路基路面材料以及隧道出入口段明暗反應照明設置等方面，或是偏重于駕駛員的直觀生理指標研究，而對于通過影響駕駛員感知覺來提高行車安全方面的研究相對較少。

1 國內外研究現狀

1.1 國外研究現狀

2002年，Peter Chapman等人對駕駛員的視覺信息搜索方式進行了相關研究，得到訓練后的駕駛員視覺搜索方式優于未訓練的駕駛員的結論。隨后，Peter Chapman，DavidCrundall及Geoffrey Underwood，讓駕駛員觀看現實錄制的交通環境場景視頻，對比駕駛人車輛駕駛技術熟練程度對視覺信息搜索特性的敏感程度［2］。

2005年，TrentW.Victor等人與加拿大運輸學者Joanne L.Harbluk研究得出，視覺負荷增加時會影響駕駛員的平均注視時間及方差，增加作業困難程度，使其對前方道路的注意力逐漸減弱［3］。

2007年，Yulan Liang等人分別記錄駕駛員的眼動數據，包括注視時間、眨眼頻率等指標，來檢測駕駛員行車過程中注意力分散的情況［4］。

2011年，Bohua LIU等采集駕駛員的視覺參數，就駕駛員對交通標志的視覺認知行為進行研究［5］。

1.2 國內研究現狀

朱緒飛等將傳統型降速措施與視錯覺減速標線做了對比，說明視錯覺減速標線的減速效果在駕駛舒適性及汽車長期使用等方面要優于其他設施［6］。

劉浩學等通過室內模擬視錯覺減速標線仿真試驗和實際路段試驗數據分析優化視錯覺標線設計參數［7］。

2005年，郭海龍利用Tobbie眼動儀，分析了道路路肩寬度對駕駛員視覺指標及駕駛心理狀態的定量關系分析，構建了駕駛員行車緊張程度與路肩寬度之間的數學模型［8］。

2016年，吳玲等人研究了隧道出入口段視錯覺減速標線設置參數。通過現場道路試驗，采集隧道出入口段車輛運行速度值及駕駛員瞳孔面積變化率，得到駛入及駛出隧道時在視覺感受方面最佳的期望車速值［9］。

1.3 研究現狀評述

根據國內外相關研究發現，對于駕駛人視覺特性及生理指標的研究已有一定基礎，且日漸成熟；關于高速公路隧道出入口段及長直線路段行車安全的研究也主要集中在隧道段的已有設施的完善程度、運行安全程度評價、隧道段行車隱患分析及長直線路段設施保障研究等幾個方面，而對視錯覺減速標線的參數設置問題進行研究的較少。目前應用于視錯覺減速標線的主要包括魚刺形、梳齒形減速標線，但在視錯覺減速標線設置時，其重要的指標如長度、寬度及間距等大多靠經驗獲取，缺乏相應的理論設置依據。隨著交通寧靜化理念的推廣，工程師們逐漸開始意識到在保證駕駛舒適性的情況下，改善行車環境與誘導效果，防止駕駛超速等引發事故，應對視錯覺減速標線具體設置參數進行詳細的研究說明。

(6)環境重建指標。環境重建指標是綠色礦山建設中不可忽略的評價指標，環境重建指標中要求企業在礦山開采過程中制定合理的環境管理方案，以防企業再走先污染后治理的老路。根據相關規定，環境重建指標所占的費用應占到礦山企業年銷售額的2%以上。

2 參數設計存在問題及改善措施

視錯覺減速標線是從駕駛員心理上的自然反應來提示駕駛員在道路危險地點前采取減速措施，以保障行車安全的交通標線，包括魚刺形減速標線與梳齒形減速標線。魚刺形減速標線的參數設計內容包括其標線顏色（黃、白）、橫向寬度 W、標線線寬h、標線與車道線的夾角θ以及兩兩相鄰標線的間距L（如圖1所示）。

圖1 梳齒型減速標線參數設計示意圖

梳齒型減速標線根據標線與車輛行駛方向的夾角分為正梳齒形減速標線和斜梳齒形減速標線（如圖2所示）。

圖2 梳齒型減速標線參數設計示意圖

正／斜梳齒形減速標線的設計指標主要包括顏色、每個標線小塊的長度與寬度尺寸、標線與道路標線或車輛行駛方向的夾角、每組相鄰標線之間的間距等參數。

為使駕駛員行駛舒適度最優，主動降速至合理范圍，達到視錯覺減速標線的長度、間距、角度、車輛運行速度、駕駛員瞳孔面積變化率協同最優化的目標，建立駕駛員生理心理指標中瞳孔面積變化率與車輛運行速度差之間的函數關系，來說明當運行速度最優時視錯覺標線的經濟性最好。

將虛擬試驗技術、視錯覺知識、交通工程等多學科理論相結合，指導建立視錯覺減速標線的仿真試驗系統，生成UC－winroad仿真試驗場景，通過UC－winroad仿真試驗與實際道路試驗的虛實實驗技術結合，可以獲得具有較好減速效果的標線形式及參數，使之能更好地保障車輛安全通行，指導工程實踐。

3 結語

（1）總結國內外學者對視錯覺減速標線的研究現狀，在未來的研究中，這項技術在汽車主動安全技術、輔助駕駛技術發展中還將繼續得到重視。

（2）為使駕駛員行駛舒適度最優，主動降速至合理范圍，視錯覺減速標線的長度、間距、角度、車輛運行速度、駕駛員瞳孔面積變化率的協同最優方案還有待研究。

（3）駕駛員生理、心理指標中瞳孔面積變化率與車輛運行速度差之間存在著相應的關系還未標定出來，且視錯覺標線的經濟性、合理性需進一步說明。