驾驶员的视觉特性对道路交通安全的影响研究.doc

驾驶员的视觉特性对道路交通安全的影响研究第36卷第3期2009年6月拖拉机与农用运输车Tractor&FarmTransporterVn1.36No.3June,2009驾驶员的视觉特性对道路交通安全的影响研究刘晓辉,刘向阳,王振伟.(1.山东交通职业学院,I115=,潍坊261206;2.鸟鲁木齐铁路运输学校,乌鲁木齐83001l3.山东交通职业学院(泰山校区),山东泰安271000)摘要:为了更好地提高道路交通安全管理水平,减少交通事故,本文对关系驾驶员安全行车的视觉特性如视力,视野,立体视觉,色视觉,视觉适应等因素结合交通事故统计资料进行了分析,阐述了驾驶员的视觉特性对道路交通安全的影响.关键词:视力;视野;立体视觉;色觉;视觉适应;眩光中图分类号:R339.14;U461.91文献标识码:A文章编号:10060006(2009)03005902EffectofDriverVisualCharacterjstjcsonRoadTrafficSafetyLIUXiaohui,LXiangyang,WANGZhenwei(1.ShandongTransportVocationalCollege,Weifang261206,China;2.UrumqiRailwayTransportSchool,Urumqi830011,China;3.ShandongTransportVocationalCollege(TaishanCompus),Tajan271000,China)Abstract:Inordertobetterimprovethemanagementofroadsafetyandreducetrafficaccidents,thispaperanalyzesthedrivervisualcharacteristicsrelatedtosafetyrunning,suchassight,visibility,stereovision,colorvision,visualadaptation,andotherfactors,describedtheeffectsofthecharacteristicsonroadtrafficsafety.Keywords:Sight;Visualfield;Stereovision;Colorvision;Visualadaptation;Glare在交通事故中,处于人一车一路这一交通系统中的人占主导因素,如图1所示.汽车驾驶员感知外界信息对安全行车至关重要,各种感觉器官给驾驶员提供的交通信息比例如图2所示,其中80%以上的外界信息是通过视觉系统获取,而驾驶员的视觉功能对驾驶操作的影响很大,由此可见进行汽车驾驶员视觉功能的研究有重要意义_1J.本文针对驾驶员视觉功能复杂性这一特点,将从影响汽车驾驶员安全行车的视力,视野,立体视觉,色觉以及视觉适应能力等主要因素对行车安全的影响进行了探讨.丑图11998年中国交通事故人,车,路各因素所占比例Fig.1ChinaTrafficAccidentsin1998.ProportionofEachFactor1008060匿402O0视觉听觉触觉嗅觉味觉其他图2各种感觉器官给驾驶员提供的交通信息比例Fig.2TrafficInformationRatioProvidedDriverbyEachSenseOrgan1视力视力是人的眼睛分辨两物点之间最小距离的能力.在一定条件收稿日期:2008一tO一03下,眼睛分辨的物体越小,视力就越好.视力可以分为静视力和动视力,人在静止状态下测得的视力为静视力,动视力是指人和视标处于运动(其中人和视标一方运动或两方都运动)时检查的视力.研究表明,驾驶员的静视力与能够安全行驶的速度有密切的关系,如表1所示,静视力越差,驾驶员能安全行驶的速度就越低.我国驾驶员的体检视力标准为两眼的视力均在0.7以上,或裸眼视力0.4以上矫正视力达到0.7以上,对交通事故资料进行统计发现,低视力驾驶员的交通肇事率比视力正常的驾驶员显着偏高.研究还发现,驾驶员的动视力随车辆行驶速度的变化而变化,车速提高动视力降低,同时动视力还与年龄有关,年龄增大动视力降低,如图3所示.动视力好的驾驶员一般静视力较好,正常人动视力比静视力低10%20%,特殊情况下甚至降低30%40%.表1静视力与安全行驶车速Tab.1StaticSightandSafeS图3驾驶员动视力与速度,年龄的关系Fig.3RelationshipbetweenSpeed,AgeandDriverSDynamicSight?59?拖拉机与农用运输车第3期2009年6月2立体视觉立体视觉是视觉器官准确判断物体远近,高低,前后,深浅和凹凸等三维空间位置的高级视觉功能,通常人的左眼注视物体的左侧,右眼注视物体的右侧,这样物体在视网膜上出现了像的视差,视差是产生立体视觉的重要因素.汽车驾驶是高风险职业,要求驾驶员有高敏锐立体视觉功能,倘若驾驶员立体感丧失形成立体盲,那么驾驶员对道路,车辆,行人,树木,房屋等看作一平面图像,就无法准确判断前方车辆,行人等物体的精确速度,距离和位置,只能凭借以往的经验和感觉来估计物体的轮廓形状,在信息感知,分析和判断阶段都容易出现偏差,导致交通事故的发生如表2所示.因此在目前的驾驶员身体检测中,也应该增加立体视觉检测项目,以减少由于驾驶员立体视觉异常引发的道路交通安全事故.表2立体视觉异常与肇事关系Tab.2RelationshipbetweenThree-dimensionalVisualAnomaliesandAccident3视野在静止状态下,头部固定不动,人的眼睛注视前方所能看到的范围称为静视野;仅将头部固定,眼球自由转动时能够看到的范围称为动视野.驾驶员视野按其功能可分为前方视野,侧方视野和后方视野.前方视野是从汽车挡风玻璃上看到的外界范围,是汽车运行中最主要的视野;侧方视野是通过侧窗所能看到的外界范围,它对车辆起步,停车,转弯和低速行驶时有重要作用;后方视野是从后视镜所看到的外界范围,在超车,制动和转弯时发挥作用.正常人的视野大约每只眼睛上下达135.140.,左右达150.160.动视野比静视野左右约宽l5.,上方约宽l0.,下方基本不变.人眼的视野可用视野计进行测定,如果驾驶员的双眼视野过小,则不利于行车安全.研究还发现,驾驶员的视野与行车速度有密切的关系,如图4所示,随着行车速度的提高,驾驶员越注视远方,视野越窄,注意力越集中景象的中心而置两侧于不顾,形成山洞观,容易引起驾驶员疲劳,瞌睡.因此在设计道路时,应限制道路的直线长度,强制促使驾驶员变化注视点的方向,避免打盹肇事.慰蝌1O0.D二60蟊4o姜20露O速度/(kinh)图4驾驶员视野与速度的关系Fig.4RelationshipbetweenDriversFieldofVisionandSpeed4色视觉色视觉是眼睛对颜色的感觉,是一种复杂的物理一心理现象,人看物体颜色之所以不同,是不同波长的光线作用于视网膜后在人脑引起的主观印象的差异.人眼一般可在光谱上区分出红,橙,黄,绿,青,蓝,紫等7种颜色,每种颜色都与一定波长的光线相对应;在可见光谱的范围内波长长度只要有35nm的增减,就可被视觉系统分辨为不同的颜色.色视觉对驾驶员安全行车非常重要,颜色具有进退性,易见性,对比性和对心里作用的强弱性,在进行交通信号,交通标志,标线颜色选择时也充分利用了驾驶员的色视觉特性,如果驾驶员是色弱或色盲,就很难正常及时分辨颜色,进而容易引发交通事故.同时也研究了驾驶员夜晚无道路照明设施时对不用颜色物体的?60?辨认能力,把发现前方有物体的距离称为认知距离;随着车辆向前移动,进一步确认前方是障碍物或行人的距离称为确认距离;车辆进一步前移,能够确认行人的移动方向的距离称为确认动向距离.如果认知距离与确认距离差值大的,则驾驶员有更充分的反应时间,对行车安全有利,反之对行车安全不利.驾驶员仅依靠车灯照明,对于不同色彩的物体的认知距离,确认距离和确认动向距离如图5所示.10080董6O槛402O0自黑乳白红肤绿图5不同颜色物体的辨认距离Fig5IdentificationDistanceofDifferentColorObjects5视觉适应人从亮处进入暗处时,最初看不清楚任何东西,经过一定时间视觉敏感度逐渐增加,恢复了在暗处的视力,这称为暗适应,暗适应需36rain才能基本适应,1O30min才能完全适应;从暗处到亮光处,最初感到一片耀眼的光亮,不能看清物体,只有稍待片刻才能恢复视觉,看清物体,这称为明适应,明适应出现较快,约需1rain即能适应.当车辆从隧道外进入没有照明设施的隧道内时,驾驶员大约发生10s的视觉障碍,夜晚在城区和郊区结合处,由于照明条件的改变也会使驾驶员产生视觉障碍,从而影响行车安全,容易引发交通事故.了解驾驶员的暗适应变化特点,对预防交通事故的发生是十分必要的.6眩目若视野内有强光照射,颜色不均匀,使人的眼睛产生不舒适感,形成视觉障碍,这就是眩目.眩目是由眩光产生的,眩光会使人的视力下降,下降的程度取决于光源的强度,视线与影响光之间的夹角,光源周围的亮度和眼睛的适应性等多种因素.为了避免眩光的影响,可以采取交通工程措施,比如改善道路照明,设置中央分隔带并种植树木等措施,以及使用偏振玻璃做灯罩,带防眩眼镜等,减少眩目对驾驶员夜间行车安全的影响.7结束语驾驶员视觉功能低下或存在缺陷,就不能及时对道路交通信息作出准确判断,极易导致交通事故.尽管各国现行的交通法规都对驾驶员的视觉功能有严格的要求,但由于科研,临床的限制,目前还没有哪个国家制定出非常合理的视觉功能要求标准.因而,交通安全管理部门完全有必要进一步细分驾驶员的视觉特性,确定其视觉要求,并以此来约束驾驶员的驾驶行为,达到确保交通安全,减少交通事故的目的.参考文献:1翁茂荣.机动车驾驶员疲劳状态的仿真分析研究J.拖拉机与农用运输车,2007,