[发明专利]基于驾驶员注视时间的隧道出入口限速标志位置设定方法

摘要

本发明公开了一种基于驾驶员注视时间的隧道出入口限速标志位置设定方法，包括以下步骤：按设定单位距离将隧道入口路段和隧道出口路段分别划分成若干个区域，记录车辆位置；采集驾驶员的注视时间数据，构建隧道入口和隧道出口处注视时间模型，进而确定驾驶员注意到隧道入口时距离隧道入口的距离和驾驶员注意到隧道出口时距离隧道出口的距离；收集车辆行驶速度数据，得出车辆的加速度，考虑车辆制动反应时间，确定车辆减速至限定速度所需距离；得出隧道入口限速标志位置和隧道出口限速标志位置。本发明采用了注视时间，并考虑制动过程中驾驶员的反应时间及车辆的减速过程，充分体现了“人‑车‑路‑环境”为一体的交通系统。 1

主权项

1.基于驾驶员注视时间的隧道出入口限速标志位置设定方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1：按设定单位距离将隧道入口路段和隧道出口路段分别划分成若干个区域，记录车辆位置y；

步骤2：采集驾驶员的注视时间数据，分析隧道入口和隧道出口处驾驶员注视时间的变化规律，构建隧道入口和隧道出口处注视时间模型，进而确定驾驶员注意到隧道入口时距离隧道入口的距离L₁和驾驶员注意到隧道出口时距离隧道出口的距离L₂；

步骤3：收集车辆行驶速度数据，得出车辆的加速度，考虑车辆制动反应时间t，确定车辆减速至限定速度所需距离Z；

步骤4：根据步骤2得到的L₁和L₂的值，以及步骤3得到的Z的值，计算得出隧道入口限速标志位置M₁和隧道出口限速标志位置M₂；

所述步骤2的具体步骤为：

步骤2‑1：令驾驶员佩戴眼动仪，记录驾驶员动态视觉特征，采集不同时间段及不同区域处驾驶员注视时间x；

步骤2‑2：对注视时间x的平均值和方差值进行定性和定量分析，构建车辆位置与注视时间对应的通用函数模型；

步骤2‑3：根据步骤2‑1收集的数据对步骤2‑2的函数模型进行正态拟合，确定能反应不同时间段及不同区域的驾驶员注视特性规律的函数；

步骤2‑4：根据步骤2‑3中得到的函数确定L₁和L₂。

2.如权利要求1所述的限速标志位置设定方法，其特征是，所述步骤2‑2的具体步骤为：

根据步骤2‑1收集的数据，对注视时间的平均值和方差值进行定性与定量分析，得到隧道出入口处驾驶员注视时间x整体趋势变化符合正态分布；由此构建注视时间与车辆位置的相关函数，模型如下：

式中：y为车辆位置，x为注视时间，α，β，δ，γ均为常数；

对公式1求反函数，得到车辆位置y与注视时间x的函数模型，如下：

3.如权利要求1所述的限速标志位置设定方法，其特征是，所述步骤2‑3中确定的函数为白天隧道入口和隧道出口处车辆位置与注视时间的函数，及夜间隧道入口和隧道出口处车辆位置与注视时间的函数。

4.如权利要求1所述的限速标志位置设定方法，其特征是，所述步骤2‑4的具体步骤为：

(1)分别找出白天隧道入口处、白天隧道出口处、夜间隧道入口处和夜间隧道出口处注视时间变化曲线中的最高点和最低点，以求出白天驾驶员注意到隧道入口时距离隧道入口的长度L_a、白天驾驶员注意到隧道出口时距离隧道出口的长度L_b、夜间驾驶员注意到隧道入口时距离隧道入口的长度L_c以及夜间驾驶员注意到隧道出口时距离隧道出口的长度L_d；

(2)比较L_a与L_c，取L_a与L_c中的最大值为驾驶员注意到隧道入口时距离隧道入口的长度L₁；比较L_b与L_d，取L_b与L_d中的最大值为驾驶员注意到隧道出口时距离隧道出口的长度L₂。

5.如权利要求4所述的限速标志位置设定方法，其特征是，所述(1)的具体步骤为：

利用步骤2‑3中得出的函数，分别找出白天隧道入口处、白天隧道出口处、夜间隧道入口处和夜间隧道出口处注视时间四个变化曲线中的最高点和最低点，将白天隧道入口处注视时间变化曲线中的最低点与最高点对应的车辆位置y作差，即为L_a；按相同的方法求出L_b、L_c以及L_d。

6.如权利要求1所述的限速标志位置设定方法，其特征是，所述步骤3的具体步骤为：

步骤3‑1：根据地磁感应式设备测得车辆位置y，根据测速仪器得到车辆行驶速度，求出车辆在运行总时间T内的平均加速度

式中，a(t_i)为t_i时刻的加速度；

步骤3‑2：根据步骤3‑1，并考虑车辆制动时的反应时间t，确定车辆减速至限定速度所需距离Z：

式中：V_i为当前区域路段的车辆运行速度；V_i+1为限速标志限定速度。

7.如权利要求1所述的限速标志位置设定方法，其特征是，所述步骤4的具体步骤为：

将驾驶员注意到隧道入口时距离隧道入口的距离L₁与车辆减速至限定速度所需距离Z求和，得出隧道入口限速标志位置M₁；将驾驶员注意到隧道出口时距离隧道出口的距离L₂与车辆减速至限定速度所需距离Z求和，得出隧道出口限速标志位置M₂。