高速公路广告牌对驾驶员安全行驶影响研究方法分析

李智强，高 颖，万 冲

（1.邯郸市交通运输局公路工程管理处，河北 邯郸 056001；2.河北工程大学土木工程学院，河北 邯郸 056038）

1 研究前的准备工作

查阅相关资料，对国家和地区出台的高速公路广告参数规定有所了解，确定本次研究哪些参数。查找一条广告比较密集的高速公路作为实验场地，设计好实验路线，与相关高速公路管理部门取得联系，争取得到他们的同意和协助，并做好相应的安全防范措施。因为测试需要，车辆需要在高速停车，因此要高度重视安全问题。实验前应寻找合适的驾驶员和驾驶车辆，这些被试者和车辆应该具有普遍性和代表性，样本尽量大一点。

2 问卷调查

公安部日前修订发布《机动车驾驶证申领和使用规定》，从2013年1月1日起，规定驾龄一年以下的实习期驾驶人必须由持相应或更高车型驾驶证三年以上的驾驶人陪同。故测试应该以熟练驾驶员作为研究对象。

问卷调查应该有针对性地对以后准备做实验的某条高速提出一些问题，调查对象应该包括各类型车辆（如客车、小客车、货车等）的驾驶员。调查的样本越多对研究越有利，而调查地点可以包括长途汽车站、高速公路服务站、车检所、维修站等，总之，调查的对象应该有代表性。根据高速公路和广告牌的特点，在调查报告中主要涉及的问题可以是驾驶员对广告牌的最直观最真实的感受，例如，感不感兴趣、会不会留下深刻印象、如何看待高速广告以及一个好的广告标志应该具备的条件；单单就广告而言，可以对广告的颜色、内容、色彩、位置等等都做直观的调查。广告牌之间的距离是通过小客车行驶时间来做侧面统计的。通过调查问卷，可以得到一些初步的数据，为今后进一步研究奠定基础。

3 眼动仪测试实验

3.1 眼动仪的选择

市面上眼动仪种类繁多，如EyeLink眼动仪、EVM3200眼动仪、faceLAB4眼动仪、EyeTrace XY 1000眼动仪等。这些眼动仪款式种类多样，各有优缺点。本次实验是进行户外测试，眼动仪的选择首先要方便携带，在车内方便操作，另外测量的精度和距离是应考虑的问题。建议选择一款精度较高的头盔式或者眼睛式眼动仪即可。

3.2 实验前的准备工作

3.2.1 实验条件

实验控制的目的是将外扰变量与误差降至最低，并通过对控制变量的调整，使因变量产生变化。在本次实验中，为了使每位受试驾驶员都在尽可能相同的环境下进行实验，应该满足以下条件：

a）气候条件为晴天，风力小于三级，可视度较高，利于行车；

b）道路条件为高速公路，并且路上其他车辆较少，便于实验的进行；

c）实验路段广告牌较多，包括匝道、上下坡等不同路段。

3.2.2 实验假设

本实验中记录项目为驾驶员的视角变化、眼球运动速度、注视时间等视觉特性数据。对本研究做如下假设：

a）车速变化会影响驾驶员视觉行为特性；

b）字高变化会影响驾驶员的视觉行为特性；

c）注视时间与感兴趣程度成正比；

d）每位受试驾驶员的视觉行为特性可能会受到其驾驶经验或个人因素的影响，但在本研究中，假设每位受试驾驶员的试验结果不受其驾驶经验以及个体差异因素的影响。

3.2.3 实验步骤

本实验步骤如下：

a）做好工作安排分组；

b）对实验人员进行安全知识讲解，实验过程中务必注意安全；

c）车辆及实验人员停在收费站外的安全地带，安装调试眼动仪，跟驾驶员讲解实验流程及注意事项；

d）驾驶员就座，佩戴眼动仪并进行校正，核实仪器工作正常性；

e）开始实验，实验过程中需要有一到两个实验人员坐在后座随时指导；

f）车辆驾驶至离广告牌一公里外时眼动仪和录像机开始记录；

g）测试结束时停止记录；

h）保存实验数据：安装预先设定好的命名规律，输入文件名号（驾驶员编号＋实验条件编号），保存该驾驶员在该条件下的实验数据；

i）调整实验参数，重复以上步骤，每个参数要至少测三组数据；

j）在测试过程中，安排专人测量广告牌间距、距道沿距离等参数；

k）整理数据，做好原始数据的保存，为下一步数据分析提供依据。

4 数据分析

4.1 分析软件的选择

根据实验收集到的数据进行数据分析。如果只是按数据大小进行排序，制作曲线坐标图以及柱型图，用于判断数据变化的趋势等等，这样分析数据使用EXCEL即可满足。如果说要得到更加复杂的函数关系、显著性等则需要更加专业的软件。如SAS、STATA、EXIEW软件和SPSS等，都是专业的统计分析数据软件，很适合做本实验的数据分析。

4.2 数据分析

对实验得出的数据，应该进行初步判断，和事先估计的结果进行比较。如果有较大偏离，则应该进行误差分析。如果是实验方面原因，则需要重新进行测试，重复以上步骤。

5 实验结论及初步建议

将数据分析结果与调查问卷作比较，给出相应的结论和初步建议，待仿真模拟做进一步论证。

6 仿真模拟

6.1 建立仿真模型

模拟仿真是用模型模拟来代替真实系统进行实验和研究。因此，首先要对仿真的问题进行定量描述，这就是建立系统的数学模型。本次所建模型为动态的连续模型，可采用归纳法建模，即利用真实系统的试验数据和信息建模。

当然，一个模型最重要的是模型的可信度问题。既然模型是对真实系统的模仿，那么就有一个模仿得像不像的问题，这就是模型的相似度、精度的可信度问题。

模型的可信度取决于建模所用的信息“原材料”（先验知识、实验数据）是否正确完备，还取决于所用建模方法（演绎、归纳）是否合理、严密。此外，对于许多仿真软件来说，还要将数学模型转化为仿真算法所能处理的仿真模型。因此，还存在一个模型的转换精度问题。建模中任何一个环节的失误，都会影响模型的可信度。

为此，在模型建立好以后，对其进行可信度检验是不可缺少的重要步骤。检验模型可信度的方法通常是：首先由熟悉被仿真系统的专家对模型作分析评估，然后对建模所用数据进行统计分析，最后对模型进行试运行，将初步仿真结果与估计结果相比较。

6.2 仿真测试

让被试者佩戴眼动仪进行测试，此时的眼动仪易选择精度较高的台式眼动仪，然后进行数据分析。验证之前的结果，并做进一步的修正，得出最终结论。最后把最终结论编成建议反馈给相关部门。

7 结语

本次实验包括室内外两种实验，特别是室外实验，应注意人身安全，事先验证实验的可行性。实验前应查询好相关资料并做好人员分组和安排，这样对节省实验时间大有好处。另外眼动仪的精度也直接决定了实验的成败，驾驶员在高速行驶过程中，广告牌一闪而过，且驾驶员看到广告牌时一般距广告牌较远，较低精度眼动仪无法满足实验要求，会直接影响数据分析。而仿真模拟实验则取决于模型的可信性。总之，研究广告牌对驾驶员的影响是一个比较复杂的过程，良好的团队合作和精良的仪器设备是必不可少的。

[1]杜姗姗.高速公路广告牌对驾驶员视觉影响的研究[D].西安：长安大学，2007.

[2]王红.基于眼动仪的高速公路广告牌对安全驾驶影响的研究[D].西安：长安大学，2007.

[3]贝广，毕文娣.高速公路广告的绿色化设计[J].山东交通科技，2010，（6）：57-58.