高速公路视错觉减速标线设置研究综述

简水珍

（江西省新余市公路管理局渝水分局，江西 新余 338025）

0 引言

通过对已有研究进行总结得知，在高速公路隧道出入口的特殊结构物处及易引起驾驶员疲劳的长直线路段比较容易发生交通事故，其主要原因是前后车辆速度差过大。长期以来的传统减速设施未能从驾驶员角度出发考虑驾驶舒适性，使得驾驶员难以适应而引发突发事故，对辆本身也有一定的损害。

视错觉减速标线从人们感知觉的角度来促使驾驶人主动调控速度来实现主动降低行车速度的目的，其设置对行车舒适性产生较小的影响。国内学者对隧道段进行的安全设施研究，主要是在改善高速公路平竖曲线线形设计、道路路基路面材料以及隧道出入口段明暗反应照明设置等方面，或是偏重于驾驶员的直观生理指标研究，而对于通过影响驾驶员感知觉来提高行车安全方面的研究相对较少。

1 国内外研究现状

1.1 国外研究现状

2002年，Peter Chapman等人对驾驶员的视觉信息搜索方式进行了相关研究，得到训练后的驾驶员视觉搜索方式优于未训练的驾驶员的结论。随后，Peter Chapman，DavidCrundall及Geoffrey Underwood，让驾驶员观看现实录制的交通环境场景视频，对比驾驶人车辆驾驶技术熟练程度对视觉信息搜索特性的敏感程度［2］。

2005年，TrentW.Victor等人与加拿大运输学者Joanne L.Harbluk研究得出，视觉负荷增加时会影响驾驶员的平均注视时间及方差，增加作业困难程度，使其对前方道路的注意力逐渐减弱［3］。

2007年，Yulan Liang等人分别记录驾驶员的眼动数据，包括注视时间、眨眼频率等指标，来检测驾驶员行车过程中注意力分散的情况［4］。

2011年，Bohua LIU等采集驾驶员的视觉参数，就驾驶员对交通标志的视觉认知行为进行研究［5］。

1.2 国内研究现状

朱绪飞等将传统型降速措施与视错觉减速标线做了对比，说明视错觉减速标线的减速效果在驾驶舒适性及汽车长期使用等方面要优于其他设施［6］。

刘浩学等通过室内模拟视错觉减速标线仿真试验和实际路段试验数据分析优化视错觉标线设计参数［7］。

2005年，郭海龙利用Tobbie眼动仪，分析了道路路肩宽度对驾驶员视觉指标及驾驶心理状态的定量关系分析，构建了驾驶员行车紧张程度与路肩宽度之间的数学模型［8］。

2016年，吴玲等人研究了隧道出入口段视错觉减速标线设置参数。通过现场道路试验，采集隧道出入口段车辆运行速度值及驾驶员瞳孔面积变化率，得到驶入及驶出隧道时在视觉感受方面最佳的期望车速值［9］。

1.3 研究现状评述

根据国内外相关研究发现，对于驾驶人视觉特性及生理指标的研究已有一定基础，且日渐成熟；关于高速公路隧道出入口段及长直线路段行车安全的研究也主要集中在隧道段的已有设施的完善程度、运行安全程度评价、隧道段行车隐患分析及长直线路段设施保障研究等几个方面，而对视错觉减速标线的参数设置问题进行研究的较少。目前应用于视错觉减速标线的主要包括鱼刺形、梳齿形减速标线，但在视错觉减速标线设置时，其重要的指标如长度、宽度及间距等大多靠经验获取，缺乏相应的理论设置依据。随着交通宁静化理念的推广，工程师们逐渐开始意识到在保证驾驶舒适性的情况下，改善行车环境与诱导效果，防止驾驶超速等引发事故，应对视错觉减速标线具体设置参数进行详细的研究说明。

(6)环境重建指标。环境重建指标是绿色矿山建设中不可忽略的评价指标，环境重建指标中要求企业在矿山开采过程中制定合理的环境管理方案，以防企业再走先污染后治理的老路。根据相关规定，环境重建指标所占的费用应占到矿山企业年销售额的2%以上。

2 参数设计存在问题及改善措施

视错觉减速标线是从驾驶员心理上的自然反应来提示驾驶员在道路危险地点前采取减速措施，以保障行车安全的交通标线，包括鱼刺形减速标线与梳齿形减速标线。鱼刺形减速标线的参数设计内容包括其标线颜色（黄、白）、横向宽度 W、标线线宽h、标线与车道线的夹角θ以及两两相邻标线的间距L（如图1所示）。

图1 梳齿型减速标线参数设计示意图

梳齿型减速标线根据标线与车辆行驶方向的夹角分为正梳齿形减速标线和斜梳齿形减速标线（如图2所示）。

图2 梳齿型减速标线参数设计示意图

正／斜梳齿形减速标线的设计指标主要包括颜色、每个标线小块的长度与宽度尺寸、标线与道路标线或车辆行驶方向的夹角、每组相邻标线之间的间距等参数。

为使驾驶员行驶舒适度最优，主动降速至合理范围，达到视错觉减速标线的长度、间距、角度、车辆运行速度、驾驶员瞳孔面积变化率协同最优化的目标，建立驾驶员生理心理指标中瞳孔面积变化率与车辆运行速度差之间的函数关系，来说明当运行速度最优时视错觉标线的经济性最好。

将虚拟试验技术、视错觉知识、交通工程等多学科理论相结合，指导建立视错觉减速标线的仿真试验系统，生成UC－winroad仿真试验场景，通过UC－winroad仿真试验与实际道路试验的虚实实验技术结合，可以获得具有较好减速效果的标线形式及参数，使之能更好地保障车辆安全通行，指导工程实践。

3 结语

（1）总结国内外学者对视错觉减速标线的研究现状，在未来的研究中，这项技术在汽车主动安全技术、辅助驾驶技术发展中还将继续得到重视。

（2）为使驾驶员行驶舒适度最优，主动降速至合理范围，视错觉减速标线的长度、间距、角度、车辆运行速度、驾驶员瞳孔面积变化率的协同最优方案还有待研究。

（3）驾驶员生理、心理指标中瞳孔面积变化率与车辆运行速度差之间存在着相应的关系还未标定出来，且视错觉标线的经济性、合理性需进一步说明。