基于驾驶员视点分布特性的隧道洞口景观营造及安全舒适度提升机制

The tunnel entrance is a traffic accident prone point，Is also an important node of Landscape Construction. Through the reasonable landscape construction, the safety and comfort of the tunnel portal can be greatly improved. This paper focuses on driver’s viewpoint distribution regularities when they drive close to the tunnel portal as well as the influence of the settings of dimension and color on driving safety and comfort. Firstly, with the outdoor real vehicle test and indoor driving simulation test, this paper reveals the driver’s viewpoint distribution regularities and then identifies the crucial landscape construction area accordingly with the results of driver’s eye movement recording data and physiological state. Secondly, with the indoor driving simulation test, this paper evaluates diving comfort and safety by means of comparing the impact of portal dimension and color on driver’s physiological state and examining the effect of portal landscape settings on brightness respectively. This results the model of portal dimension and color effect on driving safety and comfort. Thirdly, with the construction of landscape safety and comfort for tunnel portal based on driver’s viewpoint distribution, the driver’s visual environment as well as traffic safety has been improved. The result of this research is of great importance for academic research and application prospect. It helps build the theoretical basis for road landscape construction and promote the combination of landscape ，viewpoint distribution, traffic psychology and safety.

隧道洞口是交通事故多发点，也是景观营造的重要节点，通过合理的景观营造，可极大提升隧道洞口的安全性和舒适度。本项目拟进行隧道洞口驾驶员视点分布规律以及尺度、色彩对行车安全性、舒适性的影响规律研究。首先，开展室外实车试验和室内模拟驾驶试验，利用眼动仪记录驾驶员眼动数据、生理测试仪记录生理指标，揭示隧道洞口驾驶员视点分布规律和心理状态，得到景观营造重点区域。其次，开展室内模拟驾驶试验，对比不同尺度、色彩对驾驶员生理的影响，评价行车舒适性；实测隧道洞外亮度，揭示洞口各景观元素对亮度影响规律，评价行车安全性。随后，建立尺度、色彩对安全性与舒适性影响模型。最后，建立基于驾驶员视点分布的隧道洞口景观安全舒适性营造机制，改善驾驶员视觉环境，促进交通安全。项目研究成果可为公路景观营造提供理论依据，更好地促进景观与视点分布、交通心理、交通安全的结合，具有重要的学术意义和应用前景。

由于空间形式和亮度的急剧变化，在隧道进口段驾驶员易产生心理紧张，良好的洞口景观对提升交通安全意义重大。本项目通过亮度测试、问卷调查、室外实车试验、室内仿真试验、数学建模等手段，从洞外环境亮度、舒适性评价、驾驶员视觉及生理反应等角度，研究了隧道洞口景观营造机制，从洞门选型、装饰、洞口绿化、洞口路面等方面提出了洞口景观营造策略。.本项目提出隧道洞口关键景观元素为洞门形式、环境色彩和环境亮度；测试了52个隧道的洞外亮度，分析了洞门形式、绿化、端墙装饰对洞外亮度的影响；评价了6组不同洞口形状、装饰、颜色、洞门形式、路侧情况、绿化的洞口的舒适性；采用3种眼动仪开展了室内外驾驶试验，分析了洞门形式、环境色彩对视觉及心理影响，并采用结构方程模型评定驾驶员负荷状态。.结果表明：.（1）不同景观元素的亮度值差异较大，建议洞门形式采用明洞式，20度视场范围内端墙面和路面采用低亮度的材料，洞口绿化尽量采用深色植物。.（2）各类景观元素会给驾驶员以不同的舒适度，端墙式洞门宜体量弱化、造型优化、装饰简洁、颜色协调；明洞式洞门优先选用削竹和喇叭形；绿化应尽量丰富。.（3）洞门景观元素对驾驶员视觉和生理指标的影响显著，端墙式洞门驾驶员多关注洞门及周围区域，削竹式洞门多关注洞口区域；在靠近洞口处，驾驶员均关注洞门左侧。洞口彩色路面可提高驾驶员注意力，不同路面色彩对驾驶员心理的影响差异性较小；当仰坡采用色叶植物绿化，驾驶员反应时间更短；端墙易造成压迫感。建议洞门宜采用削竹式，端墙式时可使用彩色路面，洞脚宜采用外翻式，洞口不设广告牌。.（4）由视觉负荷指标（注视时间百分比POF、扫视速度SV和眨眼率BR）和心理负荷指标（皮电增长率DGR、心率增长率HGR和瞳孔面积增长率PGR）构成的驾驶负荷总指数DWS-I可有效表征驾驶负荷状态，视觉负荷状态的敏感指标为BR，心理负荷状态的敏感指标为PGR。.研究成果有助于提高驾驶员的安全舒适性，为洞口景观营造提供支撑。