公路隧道入口区域交通标志信息量对驾驶人视觉行为影响的实证研究

摘要

为评估公路隧道入口区域交通标志信息量对驾驶人视觉行为的影响，通过实驾试验，结合眼动熵与耦合协调度模型，探究了不同信息量等级对驾驶人视觉行为的影响规律，揭示了交通标志信息量与眼动特性的协调机制。试验选取6条公路隧道入口区域，分别对应6种交通标志信息量等级（T0～T5,0～81.18 bits），招募40名驾驶人佩戴眼动仪采集眼动数据，分析注视持续时间、扫视持续时间、扫视幅度指标，并基于样本熵理论计算眼动熵来分析视觉搜索模式的复杂性，构建耦合协调度模型以评估信息量与眼动行为的协调水平。结果表明：公路隧道入口区域交通标志信息量显著影响驾驶人眼动特性，随着信息量增加，注视与扫视持续时间呈先减后增趋势，扫视幅度先增后减；T3等级（48.31 bits）下各项指标表现最优，表明该等级下驾驶人信息感知与搜索效率最高；接近隧道过程中，注视、扫视持续时间及幅度的样本熵均逐渐增大，识别视距范围（125～100 m）增长速率显著提升，表明驾驶人对环境信息的搜索强度随距离缩短而增强；T3等级下眼动熵最小，视觉搜索模式最稳定；信息量与眼动行为的耦合协调度呈先升后降的单峰曲线，T3等级耦合协调度达0.851，处于“良好协调”水平（等级9），而信息量不足（T0～T1）或过载（T4～T5）时均处于失调状态。

关键词

交通工程 / 交通标志信息量 / 隧道入口 / 眼动熵 / 耦合协调度

基金资助

国家自然科学基金项目（52072291）资助