道路環(huán)境對駕駛?cè)搜蹌有袨橛绊懙脑囼炑芯?/h1>
2015-07-20 11:54:17馬勇付銳孟妮郭應(yīng)時袁偉
交通運輸系統(tǒng)工程與信息 2015年3期
馬勇，付銳，孟妮，郭應(yīng)時，袁偉
（1.長安大學(xué)汽車學(xué)院，西安710064；2.陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與物流學(xué)院，陜西，咸陽712000）
道路環(huán)境對駕駛?cè)搜蹌有袨橛绊懙脑囼炑芯?/p>
馬勇*1，付銳1，孟妮2，郭應(yīng)時1，袁偉1
（1.長安大學(xué)汽車學(xué)院，西安710064；2.陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與物流學(xué)院，陜西，咸陽712000）
為了分析道路類型條件對駕駛?cè)搜蹌有袨榈挠绊懀謩e在城市道路、城鄉(xiāng)結(jié)合道路及山區(qū)公路上開展試驗，利用EyeLinkⅡ型眼動儀對20名駕駛?cè)说难蹌有袨檫M行測試和記錄，分析不同道路環(huán)境中駕駛?cè)说淖⒁晠^(qū)域、注視目標及注視時長等特征.結(jié)果表明，駕駛?cè)烁鶕?jù)道路環(huán)境的變化調(diào)整其視覺搜索行為，在交通環(huán)境相對簡單的道路上，駕駛?cè)俗⒁曒^遠且平均注視時間較短，而在交通環(huán)境復(fù)雜多變的道路上，駕駛?cè)俗⒁曒^近且平均注視時間較長.研究結(jié)果為深入研究駕駛?cè)说囊曈X行為規(guī)律、提高駕駛?cè)诵熊嚢踩缘於嗽囼灮A(chǔ).
交通工程；交通安全；實車試驗；眼動；道路環(huán)境；駕駛?cè)?/p>
1 引言
我國山區(qū)公路交通事故數(shù)及傷亡人數(shù)常年處于高位，同時，在交通擁擠的城市道路及環(huán)境較為單一的城鄉(xiāng)結(jié)合部公路上，每年也發(fā)生相當數(shù)量的各類事故.研究人員發(fā)現(xiàn)，道路交通安全與駕駛?cè)说囊曈X行為密切相關(guān)[1].Underwood等[2]很早就對駕駛?cè)瞬煌缆飞闲旭倳r的注視順序進行研究，但該研究著重分析駕駛經(jīng)驗對駕駛?cè)艘曈X行為的影響.Martens等[3]對比了觀看錄像進行模擬駕駛，以及在真實道路進行實際駕駛時的駕駛?cè)搜蹌有袨?，研究駕駛?cè)嗽诓煌鸟{駛環(huán)境中其注視行為的差異.Lehtonen等[4]通過對10位駕駛?cè)碎_展實車駕駛試驗，分析了接近彎道時，駕駛?cè)耸苷J知分心次任務(wù)影響導(dǎo)致的眼動行為差異，并分析了產(chǎn)生這種差異的原因.國內(nèi)的研究中，張殿業(yè)[5]很早就開展了駕駛?cè)藙討B(tài)視野與行車安全可靠度的研究，提出駕駛?cè)艘曇半S車速增大而變窄，但研究中沒有考慮道路交通環(huán)境的影響.袁偉[6]首次利用EyeLinkⅡ型眼動儀實施了較大樣本的真實城市交通環(huán)境中的試車試驗，并提出了運用動態(tài)聚類理論確定駕駛?cè)艘曈X興趣區(qū)域的方法，以及運用模糊理論對駕駛?cè)耸炀毘潭冗M行分類和識別的方法.在新近的研究中，郭應(yīng)時等[7]則嘗試在城市道路和公路上開展實車試驗，分析了駕駛經(jīng)驗對駕駛?cè)俗⒁曅袨樘匦缘挠绊懀⒄J為由于駕駛經(jīng)驗的不同，導(dǎo)致駕駛?cè)颂幚硇畔⒌膬?yōu)先次序及效率也不同；非熟練駕駛?cè)颂幚硇畔⒌男氏鄬^低，其視覺搜索策略有待改善.程國柱等[8]在高速公路上開展了光照條件對駕駛?cè)怂俣雀兄鸵归g距離識別能力等的影響研究.雖然上述研究沒有充分分析不同道路環(huán)境對駕駛?cè)搜蹌有袨榈挠绊?，但其所得結(jié)果為深入探究駕駛?cè)艘曈X行為與交通安全之間的關(guān)系提供了一定的參考.
駕駛?cè)嗽诓煌牡缆窏l件下駕駛時，受道路交通環(huán)境的影響，其對交通信息的接收與處理也不同，復(fù)雜交通環(huán)境導(dǎo)致的高視覺負荷將使得駕駛?cè)朔磻?yīng)變慢，操作失誤增多，從而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生.因此，有必要對不同道路交通環(huán)境中駕駛?cè)说囊曈X特性進行研究.利用EyeLinkⅡ型眼動儀在不同道路上對20名駕駛?cè)诉M行實車駕駛時的眼動試驗，通過獲取大量的真實眼動數(shù)據(jù)，分析道路環(huán)境條件對駕駛?cè)搜蹌有袨榈挠绊懀云跒樯钊胙芯狂{駛?cè)艘曈X行為規(guī)律、提高駕駛?cè)诵熊嚢踩缘於ɑA(chǔ).
2 試驗方案
2.1 試驗道路
選取城市道路、城鄉(xiāng)結(jié)合道路、山區(qū)公路3種道路進行試驗.城市路段全長16 km，城市普通道路限速40 km/h，雙向四車道；城市快速干道限速70 km/h，雙向六車道，具有典型的城市道路特征.公路路線選取為國道G210的城鄉(xiāng)結(jié)合道路，全長約19 km，限速60 km/h，雙向四車道，具有典型的城鄉(xiāng)結(jié)合道路特征.山區(qū)路線選取為國道G210的山區(qū)公路，路段全長約15 km，為二級公路，限速40 km/h，雙向共二車道，具有典型的山區(qū)公路特征.
2.2 駕駛?cè)?/p>
本次試驗共招募20名非職業(yè)駕駛?cè)耍?8人，女2人）作為被試，對被試駕駛?cè)诉M行眼動試驗的標定后，在上述試驗道路開展真實交通環(huán)境下的實車試驗.被試駕駛?cè)似骄挲g36.6歲（SD=8.4），平均駕齡7.5年，年平均駕駛里程2.8萬km.為排除其他因素干擾，要求被試駕駛?cè)嗽谠囼炃俺浞中菹⑶以囼炃?4 h內(nèi)不得飲酒及服用刺激神經(jīng)類藥物和飲料.
2.3 試驗和數(shù)據(jù)分析方法
試驗方法：駕駛?cè)伺宕餮蹌觾x在指定的試驗路線（試驗前已告知被試駕駛?cè)耍┥闲旭?，要求其依照道路交通標志標線的指示，按照自己的習(xí)慣自由駕駛，不對車速額外加以限制.試驗過程中，前方交通場景及駕駛?cè)说难蹌訑?shù)據(jù)由眼動儀全程實時采集.
數(shù)據(jù)分析方法：
（1）通過對試驗錄像逐幀進行分析，獲得駕駛?cè)嗽诓煌缆方煌ōh(huán)境中駕駛過程中注視各個目標的時間和頻次，對比分析駕駛?cè)说淖⒁晠^(qū)域、注視距離、注視水平位置的差異.
（2）通過對試驗錄像進行逐幀分析，對比駕駛?cè)嗽诓煌缆方煌ōh(huán)境中駕駛時注視不同類型目標之間的差異.
3 注視區(qū)域和注視目標劃分
3.1 注視區(qū)域劃分
在進行數(shù)據(jù)分析前，需要對駕駛?cè)艘曇胺秶鷥?nèi)的注視區(qū)域和所關(guān)注的注視目標進行劃分.參照文獻[7]中的方法，本文中將駕駛?cè)俗⒁暤那胺絽^(qū)域按不同位置劃分為8個區(qū)域，如圖1和圖2所示[9].在所劃分的注視區(qū)域中，按縱向分為遠（a區(qū)）、中（b、c、d區(qū)）、近（e、f、g區(qū)）3個部分，按水平方向分為左（b、e區(qū)）、中（c、f區(qū)）、右（d、g區(qū)），具體情況可參考文獻[7].
圖1 城市和城鄉(xiāng)結(jié)合道路的注視區(qū)域劃分及注視目標Fig.1 Fixation objectsand division ofareasof fixation on urban and suburban roads
圖2 山區(qū)公路的注視區(qū)域劃分及注視目標Fig.2 Fixation objectsand division ofareasof fixation on mountainoushighway
為了對所劃分區(qū)域有更直觀的了解，將試驗測得的某駕駛?cè)嗽诔鞘械缆泛蜕絽^(qū)公路上對各區(qū)域的注視點繪制成散點圖，得到注視點在各區(qū)域的分布分別如圖3和圖4所示.
3.2 注視目標分類
對注視點落在不同目標上的數(shù)目進行記錄，統(tǒng)計駕駛?cè)笋{駛過程中所注視的目標類型.經(jīng)整理分別得到城市道路、城鄉(xiāng)結(jié)合道路及山區(qū)公路上駕駛?cè)藢嶋H所注視的各個注視目標，如圖1和圖2所示.
圖3 城市道路上某駕駛?cè)烁鲄^(qū)域注視點分布Fig.3 Distribution of fixations in each area fora driveron urban road
圖4 山區(qū)公路上某駕駛?cè)烁鲄^(qū)域注視點分布Fig.4 Distribution of fixations in each area fora driveron mountainoushighway
3.3 數(shù)據(jù)處理
在進行數(shù)據(jù)處理時，直接以眼動儀記錄的注視點橫縱坐標確定駕駛?cè)说淖⒁暷繕送粔驕蚀_（因為與相同的注視點坐標對應(yīng)的真實注視目標有多個，因而直接從坐標數(shù)據(jù)難以確定駕駛?cè)苏鎸嵉淖⒁暷繕耍源藬?shù)據(jù)確定的駕駛?cè)俗⒁暷繕擞锌赡芘c實際情況不符[7].鑒于此問題，本文在實驗數(shù)據(jù)的處理過程中，采用對試驗錄像的逐幀分析方法獲取準確的注視目標、注視頻次及注視時間信息.
4 注視區(qū)域分析
4.1 對不同區(qū)域的注視特征分析
統(tǒng)計得到的各種道路上所有駕駛?cè)藢Σ煌瑓^(qū)域的注視頻次分布如圖5所示.由圖5可見，在城市道路和山區(qū)公路上，駕駛?cè)藢區(qū)域的注視頻次最高，注視頻次占據(jù)總注視頻次的一半左右，其次是c區(qū)域，注視頻次約占20%，再次是g區(qū)域，注視頻次分別為10.61%和7.23%；而在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)藢區(qū)域的注視頻次最高（33.82%），其次是a區(qū)域（24.82%），再次是f區(qū)域（12.47%）.
圖5 不同區(qū)域注視頻次分布Fig.5 Distribution of fixation frequencies in each area
分析可知，駕駛?cè)藭鶕?jù)道路環(huán)境調(diào)整其眼動行為，在城市道路和山區(qū)公路上，駕駛?cè)怂P(guān)注的主要區(qū)域較為相似：約有50%的注視點落在視野前方中央近距離區(qū)域（f區(qū)域），而在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)酥饕⒁暻胺街醒胼^遠處和遠處區(qū)域（c區(qū)域和a區(qū)域），并且對遠處右前方區(qū)域的關(guān)注（約10%）也明顯高于在城市道路和山區(qū)道路的情況.整體而言，駕駛?cè)嗽诔鞘械缆泛蜕絽^(qū)公路駕駛時，其主要注視區(qū)域較為類似，并且與城鄉(xiāng)結(jié)合道路上駕駛時的注視區(qū)域迥異，這可能與不同道路環(huán)境時的駕駛?cè)斯ぷ髫摵刹町愑嘘P(guān)[10]：城市道路和山區(qū)道路交通復(fù)雜，需處理的信息繁多，因而駕駛?cè)说墓ぷ髫摵奢^高，注視區(qū)域集中于近處；而城鄉(xiāng)結(jié)合道路環(huán)境單一，交通信息較少，相應(yīng)地駕駛?cè)司湍芨嗟仃P(guān)注遠處區(qū)域，以及與駕駛不甚相關(guān)的信息.
4.2 注視距離分析
圖6為不同道路環(huán)境中駕駛?cè)舜怪狈较蛞暯欠植寂c注視距離分布情況.
圖6（a）中，以水平視平面的視角為0°，向上為負，表示駕駛?cè)讼蚯胺竭h處觀看，絕對值越大表示看得越遠；向下為正，表示駕駛?cè)讼蚯胺浇幱^看，絕對值越大表示看得越近.可見，3種道路上駕駛?cè)说淖⒁晠^(qū)域都偏向下側(cè)（近處）.統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在城市道路和山區(qū)公路上，駕駛?cè)说淖⒁朁c大多集中在近距離，注視頻次約為62%，其次是中距離，約占27%；而在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)说淖⒁朁c大多集中在中距離，注視頻次約為49%，其次是遠距離，約占25%.
圖6 垂直方向視角分布與注視距離分布Fig.6 Distributionsofverticalvisualanglesand visual distances
由此可以看出，在城市道路上，由于交通環(huán)境復(fù)雜，駕駛?cè)诵杳芮杏^察近處道路上的情況，所以對近距離區(qū)域的注視頻次最高；在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，由于交通環(huán)境比較簡單，車速較快，駕駛?cè)丝辞胺降缆窌r會看得比較遠，所以對遠距離區(qū)域的注視頻次較高；在山區(qū)公路上，由于道路線形比較復(fù)雜，視距受到限制，駕駛?cè)诵枰獣r刻關(guān)注近處道路線形及交通狀況的變化，所以對近距離區(qū)域的注視頻次最高.
4.3 水平方向注視分析
在水平方向上駕駛?cè)说淖⒁朁c分布情況如圖7所示.
由圖7可見，不論在何種道路環(huán)境中，駕駛?cè)司鶎χ醒雲(yún)^(qū)域的注視最多，尤其在城市道路和山區(qū)公路上更是如此.說明前方中央?yún)^(qū)域是駕駛?cè)吮３终ｑ{駛獲取信息的最重要區(qū)域.而在城市道路和山區(qū)公路上，駕駛?cè)俗⒁曋醒雲(yún)^(qū)域的頻次高于城鄉(xiāng)結(jié)合道路，這可能是由于城市道路交通復(fù)雜、車流量大，山區(qū)公路線形復(fù)雜，這2種道路環(huán)境對駕駛?cè)说囊曈X需求高于城鄉(xiāng)結(jié)合道路.總體而言，駕駛?cè)藢τ覀?cè)區(qū)域的注視頻次高于左側(cè)，這可能是由于在道路的左側(cè)和右側(cè)區(qū)域內(nèi)分布的目標多為建筑物、交通標志、行人等，而在這些目標中，能夠吸引駕駛?cè)烁嘧⒁饬Φ哪繕硕嗉性诘缆返挠覀?cè)；另外可能與駕駛?cè)说能嚨肋x擇有關(guān)，多數(shù)駕駛?cè)诉x擇在靠近道路中心線的左側(cè)車道行駛，此時駕駛?cè)说淖髠?cè)是對向車道，而右側(cè)是同向車道，駕駛?cè)烁P(guān)心同向車道上的目標，這一特點在有中央分隔帶的道路尤為突出.
圖7 水平方向注視頻次分布Fig.7 Distribution ofhorizontal fixation frequencies in each area
5 注視目標與注視時長分析
5.1 注視目標特征
將駕駛?cè)说淖⒁暷繕诉M行分類統(tǒng)計，分為動態(tài)目標和靜態(tài)目標.對城鄉(xiāng)結(jié)合道路和山區(qū)道路上駕駛?cè)说淖⒁暷繕祟悇e進行單因素方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)檢驗值P=0.019＜0.05，表明在這兩種道路上駕駛的過程中，駕駛?cè)俗⒁晞討B(tài)目標和靜態(tài)目標的百分比存在顯著差異，如圖8所示.在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)俗⒁晞討B(tài)目標的頻次小于靜態(tài)目標的頻次，分別為22.9%和77.1%；在山區(qū)公路上，駕駛?cè)俗⒁暤膭討B(tài)目標的頻次遠小于靜態(tài)目標的頻次，分別為9.3%和90.7%.而在城市道路上，駕駛?cè)俗⒁暤膭討B(tài)目標和靜態(tài)目標的比例大約各占一半，分別為51.7%和48.3%.由此可見在不同道路條件下，駕駛?cè)酥饕P(guān)注的目標類型也不盡相同.
圖9為不同道路環(huán)境中，駕駛?cè)藢?類目標的注視頻次分布.可見，在城市道路上，駕駛?cè)嘶旧隙荚陉P(guān)注車輛和道路，對行人和交通信息的關(guān)注很少.在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)藢ζ渌繕耍ㄅc交通無關(guān)目標）的注視頻次顯著增高，占31.8%，同時對道路的注視頻次高于對車輛的注視頻次；而在山區(qū)公路上，駕駛?cè)藢Φ缆返淖⒁曨l次顯著增高，遠遠高于對車輛、車內(nèi)目標及其它目標（與交通無關(guān)目標）的注視頻次，同時對車輛、車內(nèi)目標及其它目標的注視頻次相差不大，均在10%上下.
圖8 動態(tài)目標和靜態(tài)目標的注視分布Fig.8 Distribution of fixation frequencies fordynamic and static objects
通過圖9可以看出，道路環(huán)境對駕駛?cè)说淖⒁庾⒁暷繕擞泻艽笥绊?在城市道路上，駕駛?cè)艘曈X負荷很大，需要更多地關(guān)注周邊車輛的信息，同時也要兼顧道路的情況；在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)说囊曈X負荷較小，除需要關(guān)注道路和車輛信息外，有更多的閑暇去看與交通無關(guān)的其它目標；而在山區(qū)公路上，駕駛?cè)私^大部分精力用于關(guān)注道路信息，以便隨時根據(jù)復(fù)雜多變的道路情況調(diào)整車輛行駛狀態(tài).
圖9 不同類型目標的注視頻次分布Fig.9 Distribution of fixation frequencies for different objects
5.2 注視時長特征
上述由于道路條件導(dǎo)致的駕駛?cè)艘曈X負荷的差異也可從平均注視時間得以反映.眼動過程中信息處理越困難，所需的注視持續(xù)時間也越長，長時間的注視反映出觀察者花費了更長的時間來解讀注視對象[1].根據(jù)眼動儀測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到駕駛?cè)藢Ω黝惸繕说钠骄⒁晻r間，如表1所示.
表1 駕駛?cè)藢Ω黝惸繕说钠骄⒁晻r間Table 1 Mean fixation duration ofobjects for drivers
由表1可見：駕駛?cè)笋{駛過程中，其平均注視時間大致在149～234ms的范圍內(nèi)；在三種道路環(huán)境下，駕駛?cè)藢噧?nèi)的平均注視時間都是最短的，平均約為160ms，表明駕駛?cè)藢σ暰€離開前方視野均表現(xiàn)得十分謹慎，車速越高越是如此；駕駛?cè)藢囕v和其它目標的平均注視時間受道路環(huán)境變化的影響很小，而對交通信息的平均注視時間受道路環(huán)境影響較大，呈現(xiàn)出在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上很低（平均注視時間為156ms）而在山區(qū)公路上很高（平均注視時間為234ms）的特點.另外總體來看，駕駛?cè)嗽诔鞘械缆飞系钠骄⒁晻r間最長（反映出視覺負荷最大），在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上的平均注視時間最短（反映出視覺負荷最?。?
6 結(jié)果分析與討論
由上述分析可知：
（1）在城市道路和山區(qū)公路上，駕駛?cè)藢η胺浇嚯x區(qū)域的注視頻次最高；而在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)藢h方區(qū)域和較遠區(qū)域的注視頻次最高.
（2）在城市道路上，駕駛?cè)俗铌P(guān)注車輛和道路；在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)丝吹米疃嗟氖桥c交通無關(guān)的目標，其次才是道路和車輛；而在山區(qū)公路上，駕駛?cè)私^大部分的注意力用于關(guān)注復(fù)雜多變的道路.
（3）在城市道路和山區(qū)公路駕駛時，駕駛?cè)说钠骄⒁晻r間相差不大；在城鄉(xiāng)結(jié)合道路駕駛?cè)说钠骄⒁晻r間最長.
這反映出不同道路環(huán)境對駕駛?cè)说囊曈X需求不同，從而影響其眼動行為.當駕駛環(huán)境中交通信息量較少時，駕駛?cè)艘曈X負荷較低，能夠通過較短時間的注視完成信息處理；同時視覺負荷較低時，駕駛?cè)藭岣咝旭傑囁?，因而主要注視區(qū)域在遠方.在相對復(fù)雜的交通環(huán)境中，由于需處理的交通信息量較大，導(dǎo)致駕駛?cè)艘曈X負荷增大，需要通過較長時間的注視方可完成信息處理，在信息量過大時，駕駛?cè)诵枰档蛙囁僖詼p小視覺負荷，從而反映為較多地注視近距離區(qū)域.在視覺負荷較大時，駕駛?cè)丝偸莾A向于優(yōu)先處理對車輛行駛有重要影響的交通信息；而在視覺負荷不大時，駕駛?cè)讼鄬p松，由于需處理的交通信息量較少，駕駛?cè)送鶗岣哕囁伲リP(guān)注許多與交通無關(guān)的目標.
7 研究結(jié)論
本文分析了不同道路環(huán)境中駕駛?cè)说淖⒁晠^(qū)域、注視目標及注視時長等的特性，探討了這些眼動特性的產(chǎn)生機理，得出以下主要結(jié)論：
（1）不同道路環(huán)境對駕駛?cè)说漠a(chǎn)生的視覺負荷不同，從而使得道路環(huán)境顯著影響駕駛?cè)藢Σ煌瑓^(qū)域和目標的注視頻次和注視時間；在城市道路和山區(qū)道路上，駕駛?cè)说墓ぷ髫摵奢^高，注視區(qū)域集中于近處，且注視時間較長；而在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)藙t更多地關(guān)注遠處區(qū)域以及與駕駛不甚相關(guān)的信息，并且平均注視時間較短.
（2）駕駛?cè)烁鶕?jù)道路環(huán)境的變化調(diào)整其視覺搜索行為，在交通環(huán)境相對簡單的道路上，駕駛?cè)俗⒁曒^遠且平均注視時間較短，而在交通環(huán)境復(fù)雜多變的道路上，駕駛?cè)俗⒁曒^近且平均注視時間較長.何種視覺行為和目標搜索模式更有利于安全駕駛，尚需進一步探討.
利用本文研究結(jié)論，可以在實際中有針對性地指導(dǎo)高事故傾向性駕駛?cè)说呐嘤?xùn)，例如通過分析高事故傾向性駕駛?cè)说难蹌犹卣?，對照安全駕駛?cè)说奶卣鲗ζ溥M行指導(dǎo)，改善其安全意識，糾正其不良注視習(xí)慣，從而達到提高駕駛?cè)笋{駛安全性的目的.
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Im pact of Road Conditions on Car Drivers Fixation Behavior with On-road Vehicle Tests
MAYong1,FU Rui1,MENGNi2,GUOYing-shi1,YUANWei1
(1.Schoolof Automobile,Chang’an University,Xi’an 710064,China;2.Schoolof Automobile and Logistics,Shaanxi Polytechnic Institute,Xianyang 712000,Shaanxi,China)
To analyze the impacts of road conditions on car driver’s fixation behavior,20 drivers’eye movement data and fixation behaviors are tested and recorded by EyeLinkⅡeyemovement tracker in the condition of driving on urban roads,suburban roads andmountainous highways.Drivers’fixation behavior characteristics in different types of road conditions are studied.The results indicate that,drivers adjust their visual search behavior according to the changes of road environment.When driving in relatively simple road traffic environment,drivers watch farther and the mean fixation duration is shorter,while in complex environment,driverswatch closer and themean fixation duration is longer.The findings laid experimental basis for in-depth study of driver visualbehavior lawsand traffic safety.
traffic engineering;traffic safety;on-road vehicle test;eyemovement;road condition;driver
1009-6744（2015）03-0082-07
U491.254
A
2014-12-11
2015-04-03錄用日期：2015-04-13
教育部創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃項目(IRT1286)；國家自然科學(xué)基金項目（61473046，61374196）；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目（2013G1221028，310822153101）.
馬勇（1980-），男，新疆瑪納斯人，博士生.＊通信作者：mayong@chd.edu.cn
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馬勇，付銳，孟妮，郭應(yīng)時，袁偉
（1.長安大學(xué)汽車學(xué)院，西安710064；2.陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與物流學(xué)院，陜西，咸陽712000）
道路環(huán)境對駕駛?cè)搜蹌有袨橛绊懙脑囼炑芯?/p>
馬勇*1，付銳1，孟妮2，郭應(yīng)時1，袁偉1
（1.長安大學(xué)汽車學(xué)院，西安710064；2.陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與物流學(xué)院，陜西，咸陽712000）
為了分析道路類型條件對駕駛?cè)搜蹌有袨榈挠绊懀謩e在城市道路、城鄉(xiāng)結(jié)合道路及山區(qū)公路上開展試驗，利用EyeLinkⅡ型眼動儀對20名駕駛?cè)说难蹌有袨檫M行測試和記錄，分析不同道路環(huán)境中駕駛?cè)说淖⒁晠^(qū)域、注視目標及注視時長等特征.結(jié)果表明，駕駛?cè)烁鶕?jù)道路環(huán)境的變化調(diào)整其視覺搜索行為，在交通環(huán)境相對簡單的道路上，駕駛?cè)俗⒁曒^遠且平均注視時間較短，而在交通環(huán)境復(fù)雜多變的道路上，駕駛?cè)俗⒁曒^近且平均注視時間較長.研究結(jié)果為深入研究駕駛?cè)说囊曈X行為規(guī)律、提高駕駛?cè)诵熊嚢踩缘於嗽囼灮A(chǔ).
交通工程；交通安全；實車試驗；眼動；道路環(huán)境；駕駛?cè)?/p>
1 引言
我國山區(qū)公路交通事故數(shù)及傷亡人數(shù)常年處于高位，同時，在交通擁擠的城市道路及環(huán)境較為單一的城鄉(xiāng)結(jié)合部公路上，每年也發(fā)生相當數(shù)量的各類事故.研究人員發(fā)現(xiàn)，道路交通安全與駕駛?cè)说囊曈X行為密切相關(guān)[1].Underwood等[2]很早就對駕駛?cè)瞬煌缆飞闲旭倳r的注視順序進行研究，但該研究著重分析駕駛經(jīng)驗對駕駛?cè)艘曈X行為的影響.Martens等[3]對比了觀看錄像進行模擬駕駛，以及在真實道路進行實際駕駛時的駕駛?cè)搜蹌有袨?，研究駕駛?cè)嗽诓煌鸟{駛環(huán)境中其注視行為的差異.Lehtonen等[4]通過對10位駕駛?cè)碎_展實車駕駛試驗，分析了接近彎道時，駕駛?cè)耸苷J知分心次任務(wù)影響導(dǎo)致的眼動行為差異，并分析了產(chǎn)生這種差異的原因.國內(nèi)的研究中，張殿業(yè)[5]很早就開展了駕駛?cè)藙討B(tài)視野與行車安全可靠度的研究，提出駕駛?cè)艘曇半S車速增大而變窄，但研究中沒有考慮道路交通環(huán)境的影響.袁偉[6]首次利用EyeLinkⅡ型眼動儀實施了較大樣本的真實城市交通環(huán)境中的試車試驗，并提出了運用動態(tài)聚類理論確定駕駛?cè)艘曈X興趣區(qū)域的方法，以及運用模糊理論對駕駛?cè)耸炀毘潭冗M行分類和識別的方法.在新近的研究中，郭應(yīng)時等[7]則嘗試在城市道路和公路上開展實車試驗，分析了駕駛經(jīng)驗對駕駛?cè)俗⒁曅袨樘匦缘挠绊懀⒄J為由于駕駛經(jīng)驗的不同，導(dǎo)致駕駛?cè)颂幚硇畔⒌膬?yōu)先次序及效率也不同；非熟練駕駛?cè)颂幚硇畔⒌男氏鄬^低，其視覺搜索策略有待改善.程國柱等[8]在高速公路上開展了光照條件對駕駛?cè)怂俣雀兄鸵归g距離識別能力等的影響研究.雖然上述研究沒有充分分析不同道路環(huán)境對駕駛?cè)搜蹌有袨榈挠绊?，但其所得結(jié)果為深入探究駕駛?cè)艘曈X行為與交通安全之間的關(guān)系提供了一定的參考.
駕駛?cè)嗽诓煌牡缆窏l件下駕駛時，受道路交通環(huán)境的影響，其對交通信息的接收與處理也不同，復(fù)雜交通環(huán)境導(dǎo)致的高視覺負荷將使得駕駛?cè)朔磻?yīng)變慢，操作失誤增多，從而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生.因此，有必要對不同道路交通環(huán)境中駕駛?cè)说囊曈X特性進行研究.利用EyeLinkⅡ型眼動儀在不同道路上對20名駕駛?cè)诉M行實車駕駛時的眼動試驗，通過獲取大量的真實眼動數(shù)據(jù)，分析道路環(huán)境條件對駕駛?cè)搜蹌有袨榈挠绊懀云跒樯钊胙芯狂{駛?cè)艘曈X行為規(guī)律、提高駕駛?cè)诵熊嚢踩缘於ɑA(chǔ).
2 試驗方案
2.1 試驗道路
選取城市道路、城鄉(xiāng)結(jié)合道路、山區(qū)公路3種道路進行試驗.城市路段全長16 km，城市普通道路限速40 km/h，雙向四車道；城市快速干道限速70 km/h，雙向六車道，具有典型的城市道路特征.公路路線選取為國道G210的城鄉(xiāng)結(jié)合道路，全長約19 km，限速60 km/h，雙向四車道，具有典型的城鄉(xiāng)結(jié)合道路特征.山區(qū)路線選取為國道G210的山區(qū)公路，路段全長約15 km，為二級公路，限速40 km/h，雙向共二車道，具有典型的山區(qū)公路特征.
2.2 駕駛?cè)?/p>
本次試驗共招募20名非職業(yè)駕駛?cè)耍?8人，女2人）作為被試，對被試駕駛?cè)诉M行眼動試驗的標定后，在上述試驗道路開展真實交通環(huán)境下的實車試驗.被試駕駛?cè)似骄挲g36.6歲（SD=8.4），平均駕齡7.5年，年平均駕駛里程2.8萬km.為排除其他因素干擾，要求被試駕駛?cè)嗽谠囼炃俺浞中菹⑶以囼炃?4 h內(nèi)不得飲酒及服用刺激神經(jīng)類藥物和飲料.
2.3 試驗和數(shù)據(jù)分析方法
試驗方法：駕駛?cè)伺宕餮蹌觾x在指定的試驗路線（試驗前已告知被試駕駛?cè)耍┥闲旭?，要求其依照道路交通標志標線的指示，按照自己的習(xí)慣自由駕駛，不對車速額外加以限制.試驗過程中，前方交通場景及駕駛?cè)说难蹌訑?shù)據(jù)由眼動儀全程實時采集.
數(shù)據(jù)分析方法：
（1）通過對試驗錄像逐幀進行分析，獲得駕駛?cè)嗽诓煌缆方煌ōh(huán)境中駕駛過程中注視各個目標的時間和頻次，對比分析駕駛?cè)说淖⒁晠^(qū)域、注視距離、注視水平位置的差異.
（2）通過對試驗錄像進行逐幀分析，對比駕駛?cè)嗽诓煌缆方煌ōh(huán)境中駕駛時注視不同類型目標之間的差異.
3 注視區(qū)域和注視目標劃分
3.1 注視區(qū)域劃分
在進行數(shù)據(jù)分析前，需要對駕駛?cè)艘曇胺秶鷥?nèi)的注視區(qū)域和所關(guān)注的注視目標進行劃分.參照文獻[7]中的方法，本文中將駕駛?cè)俗⒁暤那胺絽^(qū)域按不同位置劃分為8個區(qū)域，如圖1和圖2所示[9].在所劃分的注視區(qū)域中，按縱向分為遠（a區(qū)）、中（b、c、d區(qū)）、近（e、f、g區(qū)）3個部分，按水平方向分為左（b、e區(qū)）、中（c、f區(qū)）、右（d、g區(qū)），具體情況可參考文獻[7].
圖1 城市和城鄉(xiāng)結(jié)合道路的注視區(qū)域劃分及注視目標Fig.1 Fixation objectsand division ofareasof fixation on urban and suburban roads
圖2 山區(qū)公路的注視區(qū)域劃分及注視目標Fig.2 Fixation objectsand division ofareasof fixation on mountainoushighway
為了對所劃分區(qū)域有更直觀的了解，將試驗測得的某駕駛?cè)嗽诔鞘械缆泛蜕絽^(qū)公路上對各區(qū)域的注視點繪制成散點圖，得到注視點在各區(qū)域的分布分別如圖3和圖4所示.
3.2 注視目標分類
對注視點落在不同目標上的數(shù)目進行記錄，統(tǒng)計駕駛?cè)笋{駛過程中所注視的目標類型.經(jīng)整理分別得到城市道路、城鄉(xiāng)結(jié)合道路及山區(qū)公路上駕駛?cè)藢嶋H所注視的各個注視目標，如圖1和圖2所示.
圖3 城市道路上某駕駛?cè)烁鲄^(qū)域注視點分布Fig.3 Distribution of fixations in each area fora driveron urban road
圖4 山區(qū)公路上某駕駛?cè)烁鲄^(qū)域注視點分布Fig.4 Distribution of fixations in each area fora driveron mountainoushighway
3.3 數(shù)據(jù)處理
在進行數(shù)據(jù)處理時，直接以眼動儀記錄的注視點橫縱坐標確定駕駛?cè)说淖⒁暷繕送粔驕蚀_（因為與相同的注視點坐標對應(yīng)的真實注視目標有多個，因而直接從坐標數(shù)據(jù)難以確定駕駛?cè)苏鎸嵉淖⒁暷繕耍源藬?shù)據(jù)確定的駕駛?cè)俗⒁暷繕擞锌赡芘c實際情況不符[7].鑒于此問題，本文在實驗數(shù)據(jù)的處理過程中，采用對試驗錄像的逐幀分析方法獲取準確的注視目標、注視頻次及注視時間信息.
4 注視區(qū)域分析
4.1 對不同區(qū)域的注視特征分析
統(tǒng)計得到的各種道路上所有駕駛?cè)藢Σ煌瑓^(qū)域的注視頻次分布如圖5所示.由圖5可見，在城市道路和山區(qū)公路上，駕駛?cè)藢區(qū)域的注視頻次最高，注視頻次占據(jù)總注視頻次的一半左右，其次是c區(qū)域，注視頻次約占20%，再次是g區(qū)域，注視頻次分別為10.61%和7.23%；而在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)藢區(qū)域的注視頻次最高（33.82%），其次是a區(qū)域（24.82%），再次是f區(qū)域（12.47%）.
圖5 不同區(qū)域注視頻次分布Fig.5 Distribution of fixation frequencies in each area
分析可知，駕駛?cè)藭鶕?jù)道路環(huán)境調(diào)整其眼動行為，在城市道路和山區(qū)公路上，駕駛?cè)怂P(guān)注的主要區(qū)域較為相似：約有50%的注視點落在視野前方中央近距離區(qū)域（f區(qū)域），而在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)酥饕⒁暻胺街醒胼^遠處和遠處區(qū)域（c區(qū)域和a區(qū)域），并且對遠處右前方區(qū)域的關(guān)注（約10%）也明顯高于在城市道路和山區(qū)道路的情況.整體而言，駕駛?cè)嗽诔鞘械缆泛蜕絽^(qū)公路駕駛時，其主要注視區(qū)域較為類似，并且與城鄉(xiāng)結(jié)合道路上駕駛時的注視區(qū)域迥異，這可能與不同道路環(huán)境時的駕駛?cè)斯ぷ髫摵刹町愑嘘P(guān)[10]：城市道路和山區(qū)道路交通復(fù)雜，需處理的信息繁多，因而駕駛?cè)说墓ぷ髫摵奢^高，注視區(qū)域集中于近處；而城鄉(xiāng)結(jié)合道路環(huán)境單一，交通信息較少，相應(yīng)地駕駛?cè)司湍芨嗟仃P(guān)注遠處區(qū)域，以及與駕駛不甚相關(guān)的信息.
4.2 注視距離分析
圖6為不同道路環(huán)境中駕駛?cè)舜怪狈较蛞暯欠植寂c注視距離分布情況.
圖6（a）中，以水平視平面的視角為0°，向上為負，表示駕駛?cè)讼蚯胺竭h處觀看，絕對值越大表示看得越遠；向下為正，表示駕駛?cè)讼蚯胺浇幱^看，絕對值越大表示看得越近.可見，3種道路上駕駛?cè)说淖⒁晠^(qū)域都偏向下側(cè)（近處）.統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在城市道路和山區(qū)公路上，駕駛?cè)说淖⒁朁c大多集中在近距離，注視頻次約為62%，其次是中距離，約占27%；而在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)说淖⒁朁c大多集中在中距離，注視頻次約為49%，其次是遠距離，約占25%.
圖6 垂直方向視角分布與注視距離分布Fig.6 Distributionsofverticalvisualanglesand visual distances
由此可以看出，在城市道路上，由于交通環(huán)境復(fù)雜，駕駛?cè)诵杳芮杏^察近處道路上的情況，所以對近距離區(qū)域的注視頻次最高；在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，由于交通環(huán)境比較簡單，車速較快，駕駛?cè)丝辞胺降缆窌r會看得比較遠，所以對遠距離區(qū)域的注視頻次較高；在山區(qū)公路上，由于道路線形比較復(fù)雜，視距受到限制，駕駛?cè)诵枰獣r刻關(guān)注近處道路線形及交通狀況的變化，所以對近距離區(qū)域的注視頻次最高.
4.3 水平方向注視分析
在水平方向上駕駛?cè)说淖⒁朁c分布情況如圖7所示.
由圖7可見，不論在何種道路環(huán)境中，駕駛?cè)司鶎χ醒雲(yún)^(qū)域的注視最多，尤其在城市道路和山區(qū)公路上更是如此.說明前方中央?yún)^(qū)域是駕駛?cè)吮３终ｑ{駛獲取信息的最重要區(qū)域.而在城市道路和山區(qū)公路上，駕駛?cè)俗⒁曋醒雲(yún)^(qū)域的頻次高于城鄉(xiāng)結(jié)合道路，這可能是由于城市道路交通復(fù)雜、車流量大，山區(qū)公路線形復(fù)雜，這2種道路環(huán)境對駕駛?cè)说囊曈X需求高于城鄉(xiāng)結(jié)合道路.總體而言，駕駛?cè)藢τ覀?cè)區(qū)域的注視頻次高于左側(cè)，這可能是由于在道路的左側(cè)和右側(cè)區(qū)域內(nèi)分布的目標多為建筑物、交通標志、行人等，而在這些目標中，能夠吸引駕駛?cè)烁嘧⒁饬Φ哪繕硕嗉性诘缆返挠覀?cè)；另外可能與駕駛?cè)说能嚨肋x擇有關(guān)，多數(shù)駕駛?cè)诉x擇在靠近道路中心線的左側(cè)車道行駛，此時駕駛?cè)说淖髠?cè)是對向車道，而右側(cè)是同向車道，駕駛?cè)烁P(guān)心同向車道上的目標，這一特點在有中央分隔帶的道路尤為突出.
圖7 水平方向注視頻次分布Fig.7 Distribution ofhorizontal fixation frequencies in each area
5 注視目標與注視時長分析
5.1 注視目標特征
將駕駛?cè)说淖⒁暷繕诉M行分類統(tǒng)計，分為動態(tài)目標和靜態(tài)目標.對城鄉(xiāng)結(jié)合道路和山區(qū)道路上駕駛?cè)说淖⒁暷繕祟悇e進行單因素方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)檢驗值P=0.019＜0.05，表明在這兩種道路上駕駛的過程中，駕駛?cè)俗⒁晞討B(tài)目標和靜態(tài)目標的百分比存在顯著差異，如圖8所示.在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)俗⒁晞討B(tài)目標的頻次小于靜態(tài)目標的頻次，分別為22.9%和77.1%；在山區(qū)公路上，駕駛?cè)俗⒁暤膭討B(tài)目標的頻次遠小于靜態(tài)目標的頻次，分別為9.3%和90.7%.而在城市道路上，駕駛?cè)俗⒁暤膭討B(tài)目標和靜態(tài)目標的比例大約各占一半，分別為51.7%和48.3%.由此可見在不同道路條件下，駕駛?cè)酥饕P(guān)注的目標類型也不盡相同.
圖9為不同道路環(huán)境中，駕駛?cè)藢?類目標的注視頻次分布.可見，在城市道路上，駕駛?cè)嘶旧隙荚陉P(guān)注車輛和道路，對行人和交通信息的關(guān)注很少.在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)藢ζ渌繕耍ㄅc交通無關(guān)目標）的注視頻次顯著增高，占31.8%，同時對道路的注視頻次高于對車輛的注視頻次；而在山區(qū)公路上，駕駛?cè)藢Φ缆返淖⒁曨l次顯著增高，遠遠高于對車輛、車內(nèi)目標及其它目標（與交通無關(guān)目標）的注視頻次，同時對車輛、車內(nèi)目標及其它目標的注視頻次相差不大，均在10%上下.
圖8 動態(tài)目標和靜態(tài)目標的注視分布Fig.8 Distribution of fixation frequencies fordynamic and static objects
通過圖9可以看出，道路環(huán)境對駕駛?cè)说淖⒁庾⒁暷繕擞泻艽笥绊?在城市道路上，駕駛?cè)艘曈X負荷很大，需要更多地關(guān)注周邊車輛的信息，同時也要兼顧道路的情況；在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)说囊曈X負荷較小，除需要關(guān)注道路和車輛信息外，有更多的閑暇去看與交通無關(guān)的其它目標；而在山區(qū)公路上，駕駛?cè)私^大部分精力用于關(guān)注道路信息，以便隨時根據(jù)復(fù)雜多變的道路情況調(diào)整車輛行駛狀態(tài).
圖9 不同類型目標的注視頻次分布Fig.9 Distribution of fixation frequencies for different objects
5.2 注視時長特征
上述由于道路條件導(dǎo)致的駕駛?cè)艘曈X負荷的差異也可從平均注視時間得以反映.眼動過程中信息處理越困難，所需的注視持續(xù)時間也越長，長時間的注視反映出觀察者花費了更長的時間來解讀注視對象[1].根據(jù)眼動儀測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到駕駛?cè)藢Ω黝惸繕说钠骄⒁晻r間，如表1所示.
表1 駕駛?cè)藢Ω黝惸繕说钠骄⒁晻r間Table 1 Mean fixation duration ofobjects for drivers
由表1可見：駕駛?cè)笋{駛過程中，其平均注視時間大致在149～234ms的范圍內(nèi)；在三種道路環(huán)境下，駕駛?cè)藢噧?nèi)的平均注視時間都是最短的，平均約為160ms，表明駕駛?cè)藢σ暰€離開前方視野均表現(xiàn)得十分謹慎，車速越高越是如此；駕駛?cè)藢囕v和其它目標的平均注視時間受道路環(huán)境變化的影響很小，而對交通信息的平均注視時間受道路環(huán)境影響較大，呈現(xiàn)出在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上很低（平均注視時間為156ms）而在山區(qū)公路上很高（平均注視時間為234ms）的特點.另外總體來看，駕駛?cè)嗽诔鞘械缆飞系钠骄⒁晻r間最長（反映出視覺負荷最大），在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上的平均注視時間最短（反映出視覺負荷最?。?
6 結(jié)果分析與討論
由上述分析可知：
（1）在城市道路和山區(qū)公路上，駕駛?cè)藢η胺浇嚯x區(qū)域的注視頻次最高；而在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)藢h方區(qū)域和較遠區(qū)域的注視頻次最高.
（2）在城市道路上，駕駛?cè)俗铌P(guān)注車輛和道路；在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)丝吹米疃嗟氖桥c交通無關(guān)的目標，其次才是道路和車輛；而在山區(qū)公路上，駕駛?cè)私^大部分的注意力用于關(guān)注復(fù)雜多變的道路.
（3）在城市道路和山區(qū)公路駕駛時，駕駛?cè)说钠骄⒁晻r間相差不大；在城鄉(xiāng)結(jié)合道路駕駛?cè)说钠骄⒁晻r間最長.
這反映出不同道路環(huán)境對駕駛?cè)说囊曈X需求不同，從而影響其眼動行為.當駕駛環(huán)境中交通信息量較少時，駕駛?cè)艘曈X負荷較低，能夠通過較短時間的注視完成信息處理；同時視覺負荷較低時，駕駛?cè)藭岣咝旭傑囁?，因而主要注視區(qū)域在遠方.在相對復(fù)雜的交通環(huán)境中，由于需處理的交通信息量較大，導(dǎo)致駕駛?cè)艘曈X負荷增大，需要通過較長時間的注視方可完成信息處理，在信息量過大時，駕駛?cè)诵枰档蛙囁僖詼p小視覺負荷，從而反映為較多地注視近距離區(qū)域.在視覺負荷較大時，駕駛?cè)丝偸莾A向于優(yōu)先處理對車輛行駛有重要影響的交通信息；而在視覺負荷不大時，駕駛?cè)讼鄬p松，由于需處理的交通信息量較少，駕駛?cè)送鶗岣哕囁伲リP(guān)注許多與交通無關(guān)的目標.
7 研究結(jié)論
本文分析了不同道路環(huán)境中駕駛?cè)说淖⒁晠^(qū)域、注視目標及注視時長等的特性，探討了這些眼動特性的產(chǎn)生機理，得出以下主要結(jié)論：
（1）不同道路環(huán)境對駕駛?cè)说漠a(chǎn)生的視覺負荷不同，從而使得道路環(huán)境顯著影響駕駛?cè)藢Σ煌瑓^(qū)域和目標的注視頻次和注視時間；在城市道路和山區(qū)道路上，駕駛?cè)说墓ぷ髫摵奢^高，注視區(qū)域集中于近處，且注視時間較長；而在城鄉(xiāng)結(jié)合道路上，駕駛?cè)藙t更多地關(guān)注遠處區(qū)域以及與駕駛不甚相關(guān)的信息，并且平均注視時間較短.
（2）駕駛?cè)烁鶕?jù)道路環(huán)境的變化調(diào)整其視覺搜索行為，在交通環(huán)境相對簡單的道路上，駕駛?cè)俗⒁曒^遠且平均注視時間較短，而在交通環(huán)境復(fù)雜多變的道路上，駕駛?cè)俗⒁曒^近且平均注視時間較長.何種視覺行為和目標搜索模式更有利于安全駕駛，尚需進一步探討.
利用本文研究結(jié)論，可以在實際中有針對性地指導(dǎo)高事故傾向性駕駛?cè)说呐嘤?xùn)，例如通過分析高事故傾向性駕駛?cè)说难蹌犹卣?，對照安全駕駛?cè)说奶卣鲗ζ溥M行指導(dǎo)，改善其安全意識，糾正其不良注視習(xí)慣，從而達到提高駕駛?cè)笋{駛安全性的目的.
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Im pact of Road Conditions on Car Drivers Fixation Behavior with On-road Vehicle Tests
MAYong1,FU Rui1,MENGNi2,GUOYing-shi1,YUANWei1
(1.Schoolof Automobile,Chang’an University,Xi’an 710064,China;2.Schoolof Automobile and Logistics,Shaanxi Polytechnic Institute,Xianyang 712000,Shaanxi,China)
To analyze the impacts of road conditions on car driver’s fixation behavior,20 drivers’eye movement data and fixation behaviors are tested and recorded by EyeLinkⅡeyemovement tracker in the condition of driving on urban roads,suburban roads andmountainous highways.Drivers’fixation behavior characteristics in different types of road conditions are studied.The results indicate that,drivers adjust their visual search behavior according to the changes of road environment.When driving in relatively simple road traffic environment,drivers watch farther and the mean fixation duration is shorter,while in complex environment,driverswatch closer and themean fixation duration is longer.The findings laid experimental basis for in-depth study of driver visualbehavior lawsand traffic safety.
traffic engineering;traffic safety;on-road vehicle test;eyemovement;road condition;driver
1009-6744（2015）03-0082-07
U491.254
A
2014-12-11
2015-04-03錄用日期：2015-04-13
教育部創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃項目(IRT1286)；國家自然科學(xué)基金項目（61473046，61374196）；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目（2013G1221028，310822153101）.
馬勇（1980-），男，新疆瑪納斯人，博士生.＊通信作者：mayong@chd.edu.cn
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