山区与城市道路交通环境下驾驶员视觉搜索过程分析

道路交通系统中,驾驶员因素是引发交通事故的首要因素,驾驶员在驾驶车辆过程中,主要依靠视觉来感知各种交通信息。为了减少交通事故的发生,有必要对驾驶员的视觉特性进行分析,以深入研究驾驶员的视觉搜索过程及其表征参数。 本文在对驾驶员动态视觉特性及相关研究理论进行回顾分析的基础上,着重分析了驾驶员的视觉搜索过程及其表征参数。视觉搜索过程是由一系列的注视和扫视构成的,主要表征参数为:注视持续时间,瞳孔大小,注视目标时X、Y方向的视角,相邻注视点间距离,注视次数,扫视持续时间,扫视幅度,扫视平均速度,扫视峰值速度,扫视角度。 本文使用了聚类分析和主成分分析的方法对视觉搜索过程的表征参数进行先分类再筛选,旨在用最少的参数来描述视觉搜索过程。最终得到能够描述视觉搜索过程的参数有:注视持续时间、瞳孔大小,扫视持续时间,扫视平均速度,扫视角度,注视目标时X,Y方向的视角。 在上述理论研究的基础上,对驾驶员在山区公路和城市道路真实环境中驾驶车辆时的视觉特征进行试验研究,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何种差异。试验结果表明,驾驶员在行车过程中的眼动形式都是以注视为主。而由于两种道路交通环境不同,驾驶员在不同的交通环境中,改变了视觉搜索的策略。道路交通环境对驾驶员行车时的瞳孔变化率、视点在垂直方向的视角分布、扫视持续时间无显著影响;而不同的道路交通环境对驾驶员行车时的注视持续时间、视点在水平方向的视角分布、扫视平均速度、扫视角度具有显著影响。