留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

道路监控补光灯对青年驾驶员夜间行车安全影响研究

黄琼 焦朋朋 赵鹏飞 王健宇

黄琼, 焦朋朋, 赵鹏飞, 王健宇. 道路监控补光灯对青年驾驶员夜间行车安全影响研究[J]. 交通信息与安全, 2022, 40(4): 82-91. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.04.009
引用本文: 黄琼, 焦朋朋, 赵鹏飞, 王健宇. 道路监控补光灯对青年驾驶员夜间行车安全影响研究[J]. 交通信息与安全, 2022, 40(4): 82-91. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.04.009
HUANG Qiong, JIAO Pengpeng, ZHAO Pengfei, WANG Jianyu. Influences of Nighttime Supplemental Light for Road Monitoring on Driving Safety of Young Drivers[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2022, 40(4): 82-91. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.04.009
Citation: HUANG Qiong, JIAO Pengpeng, ZHAO Pengfei, WANG Jianyu. Influences of Nighttime Supplemental Light for Road Monitoring on Driving Safety of Young Drivers[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2022, 40(4): 82-91. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.04.009

道路监控补光灯对青年驾驶员夜间行车安全影响研究

doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.04.009
基金项目: 

国家自然科学基金项目 52172301

北京市社会科学基金项目 21GLA010

详细信息
    作者简介:

    黄琼(1998—),硕士研究生. 研究方向:交通安全、道路交通工程. E-mail: huang_qiong8@163.com

    通讯作者:

    焦朋朋(1980—),博士,教授. 研究方向:交通管理、交通规划与管理、交通安全、智能交通系统等. E-mail: jiaopengpeng@bucea.edu.cn

  • 中图分类号: U491.5

Influences of Nighttime Supplemental Light for Road Monitoring on Driving Safety of Young Drivers

  • 摘要: 为了研究夜间环境道路监控补光灯对青年驾驶员驾驶行为的影响,考虑不同光照强度和是否存在行人横穿道路行为2个变量,通过UC-win/Road软件设计城市道路仿真场景,采用驾驶模拟器开展试验,并结合眼动仪、生理记录仪采集青年驾驶员的视觉、生理及驾驶操作3种特性指标。再利用重复测量方差分析方法,分析变量对青年驾驶员的3种特性的影响及其显著性水平。结果表明:①无论是否存在行人横穿道路行为,随着光照强度的增加,青年驾驶员的注视时间、瞳孔面积变化率及脑电(α+θ)/β均减小,心率增长率、制动踏板深度比例及制动反应距离均增加,表明光照强度越大对青年驾驶员的视觉、生理、驾驶操作特性越不利;②在存在行人横穿道路行为时,光照强度对青年驾驶员的视觉、生理及驾驶操作特性的影响更加明显;③当光照强度小于50 lx时,脑电(α+θ)/β和驾驶操作指标变化较缓,而光照强度大于50 lx时,脑电(α+θ)/β指标下降显著,变化率大于10%,其数值低于3.70,表明青年驾驶员产生情绪波动,警觉性显著增大,制动踏板深度比例显著增大,其数值大于0.55,制动反应距离超过13.40 m,制动操作力度较大,操作稳定性降低,且避让行人的成功率显著降低,不利于夜间行车。因此,建议道路监控补光灯的光照强度宜小于50 lx。

     

  • 图  1  试验设备

    Figure  1.  Equipments used in the simulation

    图  2  场景布设示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of test scenes

    图  3  试验环境

    Figure  3.  Test environment

    图  4  现场道路光照强度测量结果

    Figure  4.  The light intensity from on-site detections

    图  5  不同场景下的注视时间

    Figure  5.  Gaze duration of different scenes

    图  6  不同光照强度的瞳孔面积变化率

    Figure  6.  Change rate of pupil area under different light intensities

    图  7  不同光照强度的心率增长率

    Figure  7.  Heart rate growth rate of different light intensities

    图  8  不同光照强度的(α + θ)/β

    Figure  8.  (α + θ)/β Values of different light intensities

    图  9  不同光照强度的制动踏板深度比例

    Figure  9.  Brake pedal depth ratio ofdifferent light intensities

    图  10  不同光照强度的制动反应距离

    Figure  10.  Braking response distance of different light intensities

    表  1  试验场景中变量参数的设置

    Table  1.   Parameter setting of variables in tests cenes

    场景编号 光照强度/lx 有无行人横穿道路
    1 10
    2 10
    3 30
    4 30
    5 50
    6 50
    7 70
    8 70
    9 90
    10 90
    下载: 导出CSV

    表  2  不同光照强度注视时间方差统计分析

    Table  2.   Post-hoc analysis of gaze duration in different light intensities

    光照强度/lx 平均值差值 显著性 95%置信区间
    下限 上限
    10与30 0.211* < 0.01 0.191 0.232
    10与50 0.286* < 0.01 0.263 0.308
    10与70 0.330* < 0.01 0.304 0.357
    10与90 0.397* < 0.01 0.371 0.423
    30与50 0.074* < 0.01 0.065 0.084
    30与70 0.119* < 0.01 0.104 0.134
    30与90 0.186* < 0.01 0.173 0.199
    50与70 0.044* < 0.01 0.029 0.059
    50与90 0.112* < 0.01 0.097 0.126
    70与90 0.067* < 0.01 0.051 0.084
    注:*表示在p < 0. 05水平下存在显著差异
    下载: 导出CSV

    表  3  不同光照强度HRGR方差统计分析

    Table  3.   Post-hoc analysis of HRGR in different light intensities

    光照强度/lx 平均值差值/% 显著性 95%置信区间/%
    下限 上限
    10与30 -1.17 > 0.05 -2.35 0.01
    10与50 -2.10* 0.007 -3.59 -0.64
    10与70 -4.00* < 0.001 -5.16 -2.93
    10与90 -6.20* < 0.001 -7.56 -4.90
    30与50 -0.95 > 0.05 -2.26 0.36
    30与70 -2.90* 0.001 -4.36 -1.40
    30与90 -5.10* < 0.001 -6.56 -3.57
    50与70 -1.90* 0.048 -3.84 -0.02
    50与90 -4.10* < 0.001 -5.95 -2.27
    70与90 -2.20* 0.002 -3.49 -0.88
    注:*表示在p < 0. 05水平下存在显著差异
    下载: 导出CSV

    表  4  制动踏板深度比例方差统计分析

    Table  4.   Post-hoc analysis of brake pedal depth ratio

    光照强度/lx 平均值差值 显著性 95%置信区间
    下限 上限
    10与30 -0.05 > 0.05 -0.10 0.01
    10与50 -0.06* 0.02 -0.12 -0.01
    10与70 -0.17* < 0.01 -0.26 -0.08
    10与90 -0.21* < 0.01 -0.29 -0.13
    30与50 -0.02 > 0.05 -0.07 0.04
    30与70 -0.12* < 0.01 -0.19 -0.06
    30与90 -0.16* < 0.01 -0.23 -0.10
    50与70 -0.11* 0.01 -0.18 -0.03
    50与90 -0.15* < 0.01 -0.20 -0.09
    70与90 -0.04 > 0.05 -0.09 0.01
    注:*表示在p < 0.05水平下存在显著差异
    下载: 导出CSV

    表  5  不同光照强度的避让行人成功率

    Table  5.   Pedestrian avoidance success rate of different light intensities

    光照强度/lx 避让行人成功率/%
    10 100
    30 100
    50 95
    70 90
    90 85
    下载: 导出CSV

    表  6  制动反应距离方差统计分析

    Table  6.   Post-hoc analysis of braking response distance

    光照强度/lx 平均值差值 显著性 95%置信区间
    下限 上限
    10与30 -0.84* 0.01 -1.45 -0.24
    10与50 -1.12* < 0.01 -1.67 -0.58
    10与70 -1.40* < 0.01 -1.83 -0.96
    10与90 -2.37* < 0.01 -2.87 -1.87
    30与50 -0.28 > 0.05 -0.88 0.32
    30与70 -0.55 > 0.05 -1.15 0.04
    30与90 -1.52* < 0.01 -2.19 -0.86
    50与70 -0.27 > 0.05 -0.76 0.21
    50与90 -1.24* < 0.01 -1.74 -0.75
    70与90 -0.97* < 0.01 -1.40 -0.54
    注:*表示在p < 0. 05水平下存在显著差异
    下载: 导出CSV
  • [1] 国家统计局. 中国统计年鉴[M]. 北京: 中国统计出版社, 2021.

    National Bureau of Statistics. China statistical yearbook[M]. Beijing: China Statistics Press, 2021. (in Chinese)
    [2] 卜伶俐. 城市道路灯光照明对行车安全的影响[D]. 成都: 西南交通大学, 2013.

    BO L L. Influence of traffic safety of urban road illumination[D]. Chengdu: Southwest Jiaotong University, 2013. (in Chinese)
    [3] 唐旭. 日光眩光对驾驶员影响的研究[D]. 南京: 东南大学, 2019.

    TANG X. Research on the influence of sunlight glareon drivers[D]. Nanjing: Southeast University, 2019. (in Chinese)
    [4] 黄义贤. 基于DIALux模拟试验的小城市道路照明方式探讨[J]. 照明工程学报, 2016, 27(4): 27-32. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZMGX201604005.htm

    HUANG Y X. Discussion on the small city road lighting way based on experimental simulation of DIALux[J]. China Illuminating Engineering Journal, 2016, 27(4): 27-32. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZMGX201604005.htm
    [5] GONZÁLEZ-HERNÁNSEZ B, USAMI D S, PRASOLENKO O, et al. The driver's visual perception research to analyze pedestrian safety at twilight[J]. Transportation Research Procedia, 2020(45): 827-834.
    [6] UTTLEY J, FOTIOS S. The effect of ambient light condition on road traffic collisions involving pedestrians on pedestrian crossings[J]. Accident Analysis & Prevention, 2017(108): 189-200.
    [7] BOADI-KUSI S B, AUSTIN E, ABU S L, et al. Disability glare and nighttime driving performance among commercial drivers in Ghana[J]. J Occup Health, 2021, 63(1): e12279.
    [8] 中华人民共和国公安部. 交通技术监控成像补光装置通用技术要求: GA/T 1202—2014[S]. 北京: 中国标准出版社, 2014.

    The Ministry of Public Security of the People's Republic of China. General technical specifications for fill light devices of traffic monitoring cameras: GA/T1202—2014[S]. Beijing: Standards Press of China, 2014. (in Chinese)
    [9] 全利, 何荥. 浅谈重庆地区道路监控补光照明对机动车驾驶员的影响[J]. 灯与照明, 2016, 40(3): 19-20. doi: 10.3969/j.issn.1008-5521.2016.03.005

    QUAN L, HE R. The impact of traffic monitoring fill illuminance on motor vehicle drivers in chongqiong[J]. Light &Lighting, 2016, 40(3): 19-20. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1008-5521.2016.03.005
    [10] 许巧云. LED道路监控补光灯眩光危害评价方法研究[J]. 中国照明电器, 2017(9): 58-62. doi: 10.3969/j.issn.1002-6150.2017.09.013

    XU Q Y. Research on the glare evaluation method for LED road monitoring supplement light[J]. China Light &Lighting, 2017(9): 58-62. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1002-6150.2017.09.013
    [11] 黄磊, 马静洁, 曹明, 等. 基于交通技术监控成像补光装置的眩光控制方法[J]. 照明工程学报, 2020, 31(6): 164-170. doi: 10.3969/j.issn.1004-440X.2020.06.026

    HUANG L, MA J J, CAO M, et al. The glare control method of the monitoring and imaging supplementary light device based on traffic technology[J]. China Illuminating Engineering Jourmal, 2020, 31(6): 164-170. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1004-440X.2020.06.026
    [12] CAI X, QUAN L, WU J, et al. Night-time disability glare of constant-light LED traffic monitoring fill light[J]. Lighting Research & Technology, 2021, 53(6): 595-608.
    [13] 赵晓华, 鞠云杰, 李佳, 等. 基于驾驶行为和视觉特性的长大隧道突起路标作用效果评估[J]. 中国公路学报, 2020, 33 (6): 29-41. doi: 10.3969/j.issn.1001-7372.2020.06.003

    ZHAO X H, JU Y J, LI J, et al. Evaluation of the effect of RPMs in extra-long tunnels based on driving behavior and visual characteristics[J]. China Journal of Highway and Transport, 2020, 33(6): 29-41. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1001-7372.2020.06.003
    [14] 李玮晟. 道路监控补光灯的眩光效应及其改善措施[D]. 广东深圳: 深圳大学, 2020.

    LI W S. Glare effect and improvement measures of road monitoring fill light[D]. Shenzhen, Guangdong: Shenzhen University, 2020. (in Chinese)
    [15] 夏义红, 妮尕尔阿依·塔伊尔, 毛思晴, 等. 道路常亮型LED补光灯对驾驶人员的视觉影响[J]. 中国安全生产科学技术, 2021, 17(5): 176-181. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LDBK202105034.htm

    XIA Y H, TAYIR N, MAO S Q, et al. Influence of road always-on LED supplementary lamp on drivers' vision[J]. Journal of Safety Science and Technology, 2021, 17(5): 176-181. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LDBK202105034.htm
    [16] 任福田. 交通工程心理学[M]. 北京: 北京工业大学出版社, 1993.

    REN F T. Traffic engineering psychology[M]. Beijing: Beijing University of Technology Press, 1993. (in Chinese)
    [17] 梁波, 董越, 闫自海, 等. 基于眼动特性的隧道中间段光环境参数敏感性分析[J]. 交通信息与安全, 2021, 39(6): 91-99. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.06.011

    LIANG B, DONG Y, YAN Z H, et al. A sensitivity analysis of lighting condition parameters in the middle section of tunnel based on biomass index[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2021, 39(6): 91-99. (in Chinese) doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.06.011
    [18] WANG S, DU Z, CHEN G, et al. Drivers'visual characteristics in small-radius optically long tunnels on rural roads[J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2021 (113): 103969.
    [19] 杜志刚, 黄发明, 严新平, 等. 基于瞳孔面积变动的公路隧道明暗适应时间[J]. 公路交通科技, 2013, 30(5): 98-102. doi: 10.3969/j.issn.1002-0268.2013.05.016

    DU Z G, HUANG F M, YAN X P, et al. Light and dark adaption time based on pupil area variation at entrance and exit areas of highway tunnel[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2013, 30(5): 98-102. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1002-0268.2013.05.016
    [20] 胡江碧, 李然, 马勇. 高速公路隧道入口段照明安全阈值评价方法[J]. 中国公路学报, 2014, 27(3): 92-99. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL201403017.htm

    HU J B, LI R, MAY. Safety threshold evaluation method for expressway tunnel lighting in entrance section[J]. China Journal of Highway andTransport, 2014, 27(3): 92-99. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL201403017.htm
    [21] 路巧珍. 驾驶人警觉性时变规律与信息激励效应研究[D]. 西安: 长安大学, 2017.

    LU Q Z. Study on the time regulation and information incentive effect of driver's vigilance[J]. Xi'an: Chang'an University, 2017. (in Chinese)
    [22] 焦朋朋, 张羽佳, 孙博. 不同干预方式下右转车辆避让行人效果研究[J]. 中国公路学报, 2020, 33(6): 42-53. doi: 10.3969/j.issn.1001-7372.2020.06.004

    JIAO P P, ZHANG Y J, SUN B. Effect of intervention mode on avoidance of pedestrians by right-turning vehicles[J]. China Journal of Highway and Transport, 2020, 33(6): 42-53. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1001-7372.2020.06.004
    [23] 杨静思, 闫学东, 段克, 等. 基于驾驶模拟器的性别对信控铁路道口抵近行为的影响研究[J]. 中国公路学报, 2020, 33 (6): 54-64. doi: 10.3969/j.issn.1001-7372.2020.06.005

    YANG J S, YAN X D, DUAN K, et al. Effect of gender on approach behavior at flashing light grade crossings base on driving simulator[J]. China Journal of Highway and Transport, 2020, 33(6): 54-64. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1001-7372.2020.06.005
    [24] 潘文献. 驾驶员安全可靠度分析[J]. 工业安全与环保, 2010, 36(3): 56-58. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYAF201003028.htm

    PAN W X. Analysis of the driver's safety reliability[J]. Industrial Safety and Environmental Protection, 2010, 36(3): 56-58. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYAF201003028.htm
  • 加载中
图(10) / 表(6)
计量
  • 文章访问数:  953
  • HTML全文浏览量:  481
  • PDF下载量:  30
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-26
  • 网络出版日期:  2022-09-17

目录

    /

    返回文章
    返回