[发明专利]考虑驾驶员情境意识的自解释型隧道环境设计方法及系统

说明书

本发明属于高速公路隧道交通安全技术领域，提供了一种考虑驾驶员情境意识的自解释型隧道环境设计方法及系统，包括：将隧道划分为多个功能区段；根据划分的多个功能区段，通过情境意识理论模型，结合隧道不同功能区段行车变化，得到隧道环境下驾驶员的情境意识图式；根据所述驾驶员情境意识图式，结合与自解释型设计的关系，得到隧道不同功能区段的环境自解释型设计要素；根据环境自解释型设计要素，得到设计场景集，通过正交实验获得最终整体设计方案，实现隧道环境的设计；本发明利用道路自解释设计理念，针对隧道不同路段的环境特征，按照驾驶员的情境意识对隧道环境进行自解释型改善，提高了隧道路段的行驶安全性和舒适性。

技术领域

本发明属于高速公路隧道交通安全技术领域，尤其涉及一种考虑驾驶员情境意识的自解释型隧道环境设计方法及系统。

背景技术

高速公路隧道有助于缩短运行距离，提高运输效率，但同时隧道路段也具有空间封闭、环境昏暗等缺点，容易导致交通事故，且一旦发生事故，其事故严重性将远超于普通高速公路路段。隧道路段的交通安全问题已成为社会热点之一。提升隧道路段运行安全，改善隧道运行环境，实现高速公路隧道运行安全和通行效率的低成本提升，显得尤为必要和紧迫。

隧道结构自身工程特点决定了隧道路段不同位置的运行环境有所差异，不同环境信息对驾驶员产生不同程度的影响，驾驶员就会表现出不同的驾驶行为。现有隧道环境设计缺乏对驾驶员所在运行环境和自身驾驶行为的认知的引导，不利于驾驶员获取环境信息，继而更好地调整驾驶行为及策略。

发明人发现，目前关于提升隧道路段运行安全和改善隧道运行环境的研究，主要针对隧道某一单一的设计因素进行研究，鲜少利用道路自解释设计理念引导驾驶员建立对所在运行环境和自身驾驶行为的正确认知，也没有考虑驾驶员的情境意识对隧道环境的影响，其设计的隧道环境安全性和舒适性较低。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种考虑驾驶员情境意识的自解释型隧道环境设计方法及系统，本发明利用道路自解释设计理念，针对隧道不同路段的环境特征，按照驾驶员的情境意识对隧道环境进行自解释型改善，提高了隧道路段的行驶安全性和舒适性。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种考虑驾驶员情境意识的自解释型隧道环境设计方法，包括：

根据隧道运行环境特征，将隧道划分为多个功能区段；

根据划分的多个功能区段，通过情境意识理论模型，结合隧道不同功能区段行车变化，得到隧道环境下驾驶员的情境意识图式；其中，情境意识理论模型为情境意识三级模型或分布式情境意识模型；

根据所述驾驶员情境意识图式，结合与自解释型设计的关系，得到隧道不同功能区段的环境自解释型设计要素；

根据环境自解释型设计要素，得到设计场景集，通过正交实验获得最终整体设计方案，实现隧道环境的设计。

进一步的，按照视觉感受、隧道纵向照度、线形、路面条件和行车环境变化，将隧道功能区段划分为可变段、过渡段和不变段。

进一步的，驾驶员的情境意识图式包括环境信息感知、图式信息理解及对比和预测并采取行动三个层级。

进一步的，驾驶员行车过程中，前方道路环境所对应的新图式是在环境自解释型设计的提示下，通过对旧图式进行改造以适应当前环境所得到的；根据隧道不同功能区段驾驶员不同的情境意识图式，定义不同区段的隧道环境自解释型设计要素，使隧道环境设计符合驾驶员情境意识图式。

进一步的，针对可变段，在路堑式隧道和半填半挖式隧道的边坡上绘制山体图案，在路堤式隧道和不填不挖式隧道路侧栽培绿化植物；针对过渡段，运用彩色路面；针对不变段，运用仿自然韵律侧墙。