高速公路隧道出入口段驾驶员视觉明暗适应变化规律研究

由于高速公路隧道出入口段内外亮度的差异，造成视觉明适应与暗适应，影响驾驶员对环境信息的正确感知及操作行为，使隧道出入口成为事故多发点。对高速公路隧道出入口驾驶员明暗视觉适应特性进行研究，以实际隧道环境行车实验为基础，以相关仪器设备采集大量表征明暗适应变化的参数为对象，针对不同因素影响下驾驶员在隧道环境中视觉明、暗适应的变化规律，运用多种数学方法，分析不同因素影响下的驾驶员视觉明、暗适应的变化规律并建立数学模型，揭示影响驾驶员暗视觉变化的因素，把握入口段暗适应条件下驾驶员瞳孔变化规律。为实际工程建设提供参考依据，提高交通运行安全性。

高速公路隧道出入口段光环境的突然变化，是影响隧道安全的重要原因。通过照明进行隧道内外光环境有效的衔接，实现驾驶人视觉适应的平稳过渡，是隧道安全的基础。与此同时，在突进交通运输行业节能减排工作中，科学合理的隧道照明设计与技术，也是交通运输领域的重点。但在照度和节能的冲突下，如何保证相关参数适宜隧道环境的交通需求，是需要从驾驶人视觉特征角度考虑的系统问题。研究主要针对驾驶人在高速公路隧道出入口段的视觉特征变化，以反映驾驶人在不同光环境条件下的过渡和自适应。通过适应水平的高低，表征对光环境的需求。基于光环境的需求，从照明段长度和照度两个参数入手，分别解决高速公路隧道出入口的明暗适应问题，以提高行车可靠性。通过研究分析，获得了驾驶人在高速公路隧道入口处视觉特征参数变化定性规律，基于定性规律获得驾驶人白天进入隧道时视觉暗适应规律，基于所提出算法获得了隧道入口夜间照明参数组合方案。与白天相对应，高速公路隧道夜间隧道的出口将发生暗适应问题，且外界环境照度为零。利用相近似方法，就夜间出口的相关问题进行了研究并获得参数设置方案。对于夜间隧道入口，和白天隧道出口则存在着明适应的问题，且参数存在较大差异。基于上述原因，对每一种组合模式下的系列问题进行研究，并获得优化设计方案。研究成果对于改善隧道安全水平，降低照明能耗，均提出了优化方案，解决了隧道环境中典型的人机环复杂问题，将驾驶负担降低至最低程度，充分解决了照度和节能之间的冲突。