- · 《汽车与驾驶维修(汽车版[05/29]
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不同道路环境下驾驶人眼动行为的研究
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摘要：1 引 言 据统计，近年来全国每年发生交通事故近40万起，死亡人数超过10万，受伤人数近50万，直接经济损失近20亿元。每年交通事故死亡人数占各类安全事故的75%。尤其是在我国汽车保
1 引 言
据统计，近年来全国每年发生交通事故近40万起，死亡人数超过10万，受伤人数近50万，直接经济损失近20亿元。每年交通事故死亡人数占各类安全事故的75%。尤其是在我国汽车保有量仅占全世界汽车总量8%的情况下，交通事故死亡人数却超过全世界五分之一，我国已进入道路交通事故高发期。因此，驾驶安全问题成为了交通运输行业发展的重大问题之一。
影响交通事故发生的因素主要有四个：一驾驶员；二车辆；三道路；四环境条件。图1列出了道路交通系统中四种不同因素与交通事故的关系。
从图1中可以看出，与驾驶员相关的因素占到交通事故总量的90%以上，由此可见，驾驶员在道路交通安全问题中，起着重要作用，要预防交通事故发生，有必要对驾驶员的行为特性进行研究。
图1 影响交通肇事的因素［1］Fig 1 The factors which cause traffic accidents［1］
驾驶员在驾驶车辆时，主要依靠视觉来捕捉交通信息。在行车过程中，驾驶员需要及时感知各种交通信息。根据统计分析，各种感觉器官给驾驶员提供的交通信息数的比例分布如下：视觉占80%；听觉占 15%；触觉占 2%；味觉占 2%；嗅觉占2%［2］。由此可知，驾驶员的眼动信息对研究驾驶员的行为特性具有重大意义。
眼动仪作为对眼动轨迹进行记录的专业仪器，能从眼动轨迹中提取诸如注视点，注视时间和次数，注视轨迹，热点云图，瞳孔大小等数据，从而研究个体在相关过程中的内在认知过程［3］。眼动技术在交通安全领域的应用主要有：工效学；页面设计；广告心理学；交通心理学等，具体包括对驾驶员视觉信息搜索的研究，驾驶疲劳检测和驾驶培训等方面［4］。
不同路况下驾驶员的驾驶行为有所不同，Chapman等［5］研究发现驾驶员在不同路段上眼动存在差异，不同驾驶经验的驾驶员的驾驶行为也会有所不同；Borowsky等人［6］研究表明年轻没有经验的驾驶员比经验丰富的驾驶员缺乏对危险的预见能力。Konstantopoulos等人［7］研究了在白天、夜晚、雨天三种不同的可见度下驾驶经验和驾驶员注意力之间的关系，结果表明教练比初学者的信息采样率多1倍，能在较短的时间内进行信息处理，有更广的视野扫描范围，教练比初学者更多的注视汽车上的镜子。Young等［8］研究了在城市、高速和乡村道路环境下广告牌对驾驶者注意力、心智负荷和性能的影响；美国马萨诸塞大学的驾驶行为实验室的研究人员开发了基于计算机的驾驶员危险意识与预感研究平台，经过训练的驾驶员相比未经过训练的驾驶可以更好的关注潜在危险点［9］。英国David等通过驾驶试验，对熟练驾驶员的搜索广度比非熟练驾驶员搜索广度大的原因进行了研究。在实验室内观察特定路况下非熟练驾驶员和熟练驾驶员的搜索特性，结果表明，训练能使驾驶员的注视持续时间变短，搜索范围增大［10］。国内的李永芳［11］研究了驾驶员动态注视点的分布规律，观察不同车速下驾驶员通过标示牌的视觉分布规律；黄秋迎［12］用眼动仪记录眼球运动的参数，比较分析在不同道路交通环境中，驾驶员的视觉搜索存在的差异；李香红［13］分析驾驶员不同景观路段心率、心率增长率变化特点并进行心率增长率与行驶时间、心率增长率与行驶速度的相关性分析；林雨［14］等人运用EMR-8B型眼动仪对交通标志的视角阈值进行了研究，给出了视角阈值具体量化的数值表达式；对指路标志信息量与视认性关系进行研究，建立了认知时间与标志信息量的量化关系。上述研究集中在不同道路环境或车速等方面对驾驶员搜寻模式、注意力等视觉信息的研究，对不同光线及天气因素下的道路环境因素缺乏相关研究。
本研究通过模拟驾驶员在不同天气状况，不同路段，不同车速下的虚拟驾驶操作，利用眼动仪采集驾驶员的眼动信息数据，对比驾驶员的注视时间，注视轨迹，注视区域以及热点图等眼动信息，分析研究驾驶员的视觉特性，得到车速，天气，路段等因素对驾驶人驾驶行为的影响，为深入研究驾驶员的视觉行为规律、提高驾驶员行车安全性提供试验基础。
2 实验方法和设计
2.1 方法
驾驶员的眼动过程是一个复杂的过程，为了分析总结其眼动特点与规律，我们将采集以下数据进行处理分析：
2.1.1 注视次数与注视时间 可以直观地反应驾驶员对某一区域的关注程度，以及路况的复杂程度对驾驶员获得信息的影响，大量研究表明，随着路况的复杂程度增加，驾驶员的注视次数和注视时间也会随之增加。
文章来源：《汽车与驾驶维修(汽车版)》 网址: http://www.qcyjswx.cn/qikandaodu/2021/0417/1022.html
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