[发明专利]一种高速公路特长隧道疲劳唤醒段设置方法

说明书

一种高速公路特长隧道疲劳唤醒段设置方法，属于公路隧道照明技术领域。本发明包括根据特长隧道中驾驶员驾驶疲劳、压抑的生心理特征，基于疲劳唤醒机理，研究驾驶员疲劳压抑时对色彩、亮度的需求，提出满足驾驶员安全舒适驾驶需求的特长隧道疲劳唤醒段设置位置(间距)、长度、高度的设置技术。本发明的设置方法，解决了驾驶员在特长隧道由于环境单调导致驾驶疲劳而带来的行车安全隐患，满足了驾驶员在特长隧道中安全舒适行车的生心理需求。

技术领域

本发明涉及一种高速公路特长隧道疲劳唤醒段设置方法，属于公路隧道照明技术领域。

背景技术

随着高速公路隧道越建越长，与一般隧道相比，高速公路特长隧道提供给驾驶员的行驶环境条件与一般隧道相比风险更大，隧道内较长的中间段行车环境单调、环境封闭、线形及交通量条件单一，加上照度低、空气质量差等因素的影响，驾驶员在驾车过程中，思维判断及手脚操作量小，导致驾驶员大脑接收的刺激少，容易使驾驶员产生驾驶疲劳、行车压抑感，导致反应迟钝、知觉减弱、意识水平下降，出现困倦现象，引发驾驶紧张、产生逃逸超速等行为，给特长隧道行车安全带来隐患。

因此，为解决驾驶员在特长隧道由于环境单调导致驾驶疲劳而带来的行车安全隐患，必须针对特长隧道中驾驶员驾驶疲劳、压抑的生心理特征，基于疲劳唤醒机理，研究驾驶员疲劳压抑时对色彩、亮度的需求，提出满足驾驶员安全舒适驾驶需求的特长隧道疲劳唤醒段设置位置(间距)、长度、高度的设置技术。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的问题，提供特长隧道疲劳唤醒段驾驶员对色彩与亮度的需求，及合理的疲劳唤醒度设置位置(间距)、长度和高度。

1.所述的特长隧道疲劳唤醒段色彩需求：依据RGB三原色模型，将红、绿、蓝色光叠加得到七种单色光的颜色，依据色彩生心理效应，分析色彩对驾驶员在驾驶工作时，对驾驶员的生心理影响。

采用定性和定量的方法，通过调整不同灯光颜色，采集不同灯光颜色下驾驶员生心理指标变化规律，研究不同颜色对驾驶员生心理的影响程度，确定对驾驶员唤醒程度最高的颜色。采用全彩球泡灯及控制设备调节色彩指标，营造不同光源色彩的环境；采用睡眠监测设备来实时采集驾驶员生心理指标；采用照度计实时采集环境照度、色温等指标，得到不同色彩作用下驾驶员驾驶心率变异性指标变化规律，如图2。

实验模拟特长隧道中间段环境，随机选择12位两眼矫正视力达到4.9以上且身体健康的小客车驾驶员。在实验开始由于驾驶员对实验的好奇和紧张，驾驶工作负荷较高，在3分钟模拟特长隧道中间段环境下休息后，驾驶员驾驶工作负荷逐渐降低，驾驶员在相同的疲劳程度下，得到引起驾驶员驾驶工作负荷变化程度的颜色排序为：蓝紫青红绿黄橙。并且在7种颜色作用下，对驾驶员生心理指标的作用时间分别是：蓝色7s，紫色、青色6s，红色5s，绿色4s，黄色、橙色3s。因此在特长隧道疲劳唤醒段设置时，应选用二十四色相环内青蓝到紫范围内的颜色为唤醒段的颜色，且为保证唤醒段达到最好的唤醒效果。

2.所述的特长隧道疲劳唤醒段亮度需求：根据驾驶员的视觉效应，隧道中间段环境一直处于中间视觉范围，在0.001cd/m²～3.0cd/m²之间。为起到良好的视觉刺激效果，疲劳唤醒段设置亮度应处于明视觉，大于3.0cd/m²。当亮度大于10cd/m²时，纯粹是锥体细胞起作用，能很好地分辨颜色，但感光灵敏度低。为了使驾驶员更清晰感受到唤醒段色彩并且达到较好的感光效果，特长隧道唤醒段设置亮度应在3.0cd/m²～10.0cd/m²之间。

3.所述的特长隧道疲劳唤醒段设置位置(间距)：依据驾驶工作负荷生成机理，得出驾驶员驾驶工作负荷与交通事故率的关系，如图3；依据驾驶工作负荷计算模型：