驾车接近隧道过程中驾驶员瞳孔大小变化规律

为了解驾驶员驾车进入隧道过程中的瞳孔变化过程,让8位驾驶员分别驾车进入4座隧道,在此过程中用眼动仪记录驾驶员的瞳孔大小。分析眼动仪记录得到的驾驶员瞳孔大小数据的特征,通过小波变换进行数据处理,得到了驾驶员驾车进入隧道过程中瞳孔大小变化曲线。分析驾驶员瞳孔大小变化曲线发现,不同驾驶员的瞳孔大小存在个体差异;同一驾驶员多次测试的瞳孔大小存在一定的随机性;在接近隧道过程中驾驶员瞳孔逐渐变大,并在隧道洞口附近急剧变大;不同驾驶员的瞳孔变化趋势存在一定的差异;驾驶员瞳孔大小除受适应亮度的影响外,还受驾驶员的心理等因素的影响。     

驾车接近隧道过程中驾驶员的适应亮度变化规律

在驾车接近隧道过程中,驾驶员的适应亮度随视野内景物的变化而变化。基于驾驶员视觉适应进行隧道照明设计需要掌握驾驶员在接近隧道过程中适应亮度的变化规律,为此,以4座隧道为测试对象,对驾驶员在不同时段驾车接近隧道过程中距隧道一个停车视距内不同位置处的适应亮度进行了实测研究。结果发现,驾驶员在不同测试时段接近同一隧道过程中,其适应亮度变化规律基本相似;驾驶员在接近隧道的过程中,适应亮度逐渐降低,但其适应亮度的降低不是线性的,从驾驶员距隧道洞口20~30 m开始,适应亮度下降的速率变大。     

实测确定公路隧道洞外景物亮度的方法

分析比较了查表法、环境简图法和黑度法3种确定洞外亮度的方法,发现3种方法均未完全考虑隧道所处区域的环境和光气候条件。为了能快速准确地确定隧道洞外景物亮度,以从莞高速公路的7座隧道为测量对象,通过现场实测,建立了洞外景物亮度与水平面照度之间的关系。在对当地光气候数据进行统计分析的基础上,确定隧道洞外景物亮度标准值、东莞地区隧道洞外典型景物亮度设计参考值,并得到了东莞地区4个朝向隧道洞外典型景物亮度值。     

根据光气候数据确定隧道洞外景物亮度的方法

具体某地区隧道洞外景物亮度参考值的确定一直缺乏方便可靠的方法。为了解决这一问题,根据隧道照明的实际需求,以重庆地区一年的光气候实测数据为依据,首先以垂直面照度映射洞外景物亮度,分析它的各影响因素,然后建立了不同朝向垂直面转换发光功效和晴朗指数及太阳高度角的数学模型。经过与重庆地区其他年份实测数据的对比,证明该模型具有较高的精度。基于光气候数据中长期连续的水平太阳辐射及天气状况的观测,该方法可快速且相对精确地确定洞外景物亮度参考值。     

隧道照明光源光色对驾驶员视觉功效的影响

目前,各国以及CIE的隧道照明设计规范和标准在隧道照明研究中都只考虑隧道路面的亮度或者照度水平,对于色温、显色性和光谱分布等因素对视觉效果的影响考虑不足,导致对隧道照明质量的评价不够科学。笔者从隧道照明光源光色对于驾驶员视觉功效的影响出发,选择两个隧道进行了小目标识别现场实验和不同色温反应时间测试实验,分析了驾驶员视觉功效受隧道照明光源的显色性和色温的影响情况。结果表明:隧道照明光源显色指数越高,驾驶员的视觉功效越好;对于光谱能量分布相似的光源,背景亮度相同时,含有短波成分多的光源照明效果更好,驾驶员的视觉功效也更好。     

Influence of Light Sources Color on Tunnel Lighting

Five color temperature LEDs were compared to traditional light sources (HPS and MH) under three lighting levels and negative contrasts to study the effect of light sources color on tunnel lighting. Through the experiment of reaction times, the relation between light sources color and reaction times, and the relation between light sources color and pupil size were studied, respectively. The experiment result shows that visual performance and cirtopic with high color temperature LED are the most significant under high lighting level. The visual performance and cirtopic with middle color temperature LED are the most significant under mesopic lighting level. It is shown that comprehensive influence of light sources color on visual performance and cirtopic must be considered for choosing appropriate light sources in different sections of tunnel lighting.     

The change rule of driver’s pupil size under road lighting conditions

In order to study the rule of drivers’ pupil changing with luminance under road lighting condition,pupil area of 4 subjects under 13 lighting levels of high pressure sodium(HPS), metal halide(MH) and LED are measured, with reaction time test equipment for road lighting and iView X eye tracking system. The results indicate that the relationship between pupil area and background luminance is negative exponential function, pupil will shrink while luminance is increased, the shrink velocity of pupil will decrease while luminance’s increasing, and pupil area will tends to be constant when luminance reach some level. Under the three lighting sources used in the experiment, pupil area will fluctuate while the background luminance is between 0.7 cd/m2and 1.2 cd/m2.