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摘要：為了保證草原道路的行車安全，研究草原道路交通標志對駕駛員視覺特性的影響，文章選擇具有代表性的草原道路為研究對象，利用眼動儀采集駕駛員的眼動數據并進行分析，揭示不同交通標志對駕駛員視覺的影響變化規律。結果表明：禁令交通標志對駕駛員的視覺影響最大，其次是指示標志和混合標志，警告標志影響最小。因此，合理設置交通標志是保證草原道路行車安全的前提。

關鍵詞：草原道路；交通標志；眼動指標；影響研究

1引言

道路交通標志是重要的交通安全設施，能為駕駛員提供準確的道路交通信息，保證行車安全。有研究表明，交通標志、標線與交通事故的相關率高達70%，合理設置標志標線可以提高30%運輸效率[1]。草原道路線形結構簡單，景觀環境單一，行駛車輛較少，交通標志設置不完善，駕駛員長期處于單調環境中行駛，獲取信息量少，致使駕駛員注意力及警覺性降低，從而造成較為嚴重的交通事故[2-4]。因此，完善道路交通標志標線設置，給駕駛人員提供必要的交通安全信息，是減少交通事故的有效途徑之一[5，6]。本文選擇具有代表性的草原道路，針對草原道路交通標志的現狀，通過研究草原道路交通標志對駕駛員視覺的影響，可為今后完善交通標志的設計提供科學合理的依據。同時對規范駕駛員在草原道路上行駛行為，提高駕駛員注意力及警覺性，保障行車安全意義重大。

2研究方法

2.1試驗路段和交通標志的選取

選擇錫林郭勒盟境內的S101賽罕塔拉—滿都拉圖段的二級草原道路作為試驗路段，設計車速為70km/h，總里程152.5km。取其中18km作為本文的研究對象，統計該路段指示標志共13個，警告標志共9個，禁令標志和混合交通標志各2個。由于內蒙古地廣人稀，沿線城鎮、村落較少，需要提醒駕駛員的交通標志的種類也相對單一。因此調查選取指示標志、警告標志、禁令標志及混合交通標志作為研究對象。

2.2試驗人員及試驗設備選擇

試驗選取5名駕駛員，其中男性3人、女性2人，平均年齡38.6歲（SD=5.32），平均駕齡8.2年（SD=4.5），駕駛經驗豐富，身體健康，沒有任何眼部疾病，視力及矯正視力應達到1.0，對該試驗路段較熟悉。試驗采用德國SMI生產的IviewXHED型頭戴式眼動儀，采集駕駛員眼動指標。根據研究需要將數據的采樣頻率設定50Hz/s，數據處理采用與之配套的BeGaze2.4數據分析軟件對試驗數據進行提取和分析；采用日本SONY生產的便攜式攝像機DCR-DVD803E對路域交通標志進行全程拍攝；由于草原道路上行駛的車輛80%左右都為小型轎車，因此試驗車輛選取具有代表性的小型轎車，試驗車速采取以保證行車安全為前提的自由車速。

2.3駕駛員眼動指標的選擇

駕駛員的視覺特性主要通過眼動指標來反映，駕駛員注視行為指標包括注視持續時間、注視點位置、瞳孔大小等，其中注視持續時間反映駕駛員對觀察對象的關注程度。瞳孔大小受光的照度、駕駛員的緊張程度和所看物體的遠近等外界環境的影響。掃視指標中的掃視幅度是指駕駛員視覺信息搜索的范圍。眨眼行為能夠反應駕駛員在行駛過程中的疲勞狀態。由于本研究不是疲勞研究，故不選眨眼指標。因此，結合本研究的實際情況，確定注視持續時間、瞳孔大小和掃視幅度3個指標對駕駛員的視覺特性進行研究。

3試驗結果與分析

3.1交通標志對注視持續時間的影響

由圖1和表1可知，禁令標志對駕駛員的注視持續時間影響較大，均值為445.48ms，最大值為713.44ms，駕駛員會反復持續關注，注視持續時間更長。指示標志的注視持續時間均值為366.81ms，因為草原道路指示標志信息較多，駕駛員能清晰地認讀標志牌信息，注視持續時間分布在300ms～500ms之間，注視持續時間波動相對穩定。警告標志對駕駛員的注視持續時間均值為318.48ms，相對較小，說明駕駛員對警告標志的認知時間較短，能很快引起駕駛員的警覺。混合標志注視持續時間均值為404.37ms，混合標志的信息相對于其他交通標志更多，駕駛員在注視過程中信息處理會越難。因此，禁令標志對駕駛員的注視持續時間影響最大，其次是混合標志和指示標志，影響最小的是警告標志。

3.2交通標志對瞳孔直徑的影響

由圖2和表2可知，警告標志對駕駛員瞳孔直徑影響較大，均值為3.35mm，相比其他交通標志略高，說明駕駛員在看到警告標志時心理較緊張。指示標志瞳孔直徑平均值為3.29mm，數據波動不大，駕駛員需要通過指示標志判斷接下來的行車路線，所以駕駛員會努力注視指示標志。禁令標志瞳孔直徑均值為3.17mm，說明禁令標志相比其他標志更容易辨認，但也會增加駕駛員的緊張程度。混合標志瞳孔直徑變化相對較平穩，說明混合標志較容易辨認。因此，警告標志對駕駛員的瞳孔直徑影響最大，其次是指示標志和混合標志，影響最小的是禁令標志。

3.3對掃視幅度的影響

由圖3和表3可知，駕駛員在10.5s前對各種交通標志的掃視幅度都相對較大，特別是禁令交通標志對駕駛員的掃視幅度影響最大，均值為17.18°，最大值為25.61°。指示標志掃視幅度波動較大，說明駕駛員要通過擴大搜索范圍獲得更多信息。警告標志掃視幅度均值為11.97°，說明駕駛員獲取的警告標志信息量較少。混合標志的掃視幅度均值為12.7°，總體變化趨勢較平穩。因此，禁令標志對駕駛員的掃視幅度影響最大，其次是指示標志和混合標志，影響最小的是警告標志。

4結語

本文針對草原道路交通標志對駕駛員視覺的研究，探討不同交通標志對駕駛員視覺的影響，得出以下結論：

①禁令標志的注視持續時間最長，說明駕駛員注視過程中信息處理最困難，同時也最能引起駕駛員的反復注意。警告標志下的注視持續時間最短，說明駕駛員能夠更容易的處理警告標志信息。

②警告標志下的瞳孔直徑最大，說明駕駛員需要更加努力注視警告標志牌的內容，避免發生危險。禁令標志的瞳孔直徑最小，說明禁令標志較容易被駕駛員認讀。

③禁令標志下的掃視幅度波動最大，說明駕駛員會反復多次地關注此標志。其次是指示標志和混合標志，說明這兩種標志給駕駛員提供的信息較多。總之，駕駛員在草原道路行駛過程中，禁令標志相比于其他交通標志對駕駛員視覺特性的影響更大，其次是指示標志和混合標志。駕駛員在看到禁令標志和警告標志時心理負荷明顯增加，更能引起駕駛員的警覺感，從而提高行車的安全性。

作者：解松芳 欒傳寶 楊鋒 李航天 趙婷 單位：內蒙古農業大學 能源與交通工程學院 內蒙古交通設計研究院有限責任公司