基于matlab的隧道景观仿真实验分析研究

【摘 要】隧道段是高速公路的瓶颈，经常成为高速公路事故的黑点路段这个隧道交通的特殊性使交通事故更接近驾驶心理这个隧道段驾驶心理变化过程及隧道环境对行车安全的影响分析驾驶心理已成为保证道路安全的关键背杠。根据实际测试数据资料，结合理论模型分析，确定了隧道段的心率曲线和心率与车速变化的关系，运用色彩理论，通过matlab进行趋势面分析，为隧道环境分析和事故理论研究铺平了道路。

【关键词】隧道景观;色彩;matlab;驾驶心理

引言

随着我国经济的快速发展，我国交通运输业也走上了发展的道路。高速公路建设的日益繁荣给人们生活的方方面面带来了便利，然而，全国高速公路公里数的迅速增加一方面满足了人们的基本需求，另一方面，他在道路安全方面也有很多问题。中国过去15年的道路交通事故和事故也是逐年增加。从数字上可以看出，虽然根据以下数据受害者人数有所减少，但是，我国道路交通事故的数量仍然居高不下。显然，中国的道路安全问题仍然十分严重，因此有必要从多个角度审视道路交通事故的原因。

1 隧道道路安全理论分析

1.1 含义

道路交通是一个由人、车、路和环境组成的复杂的动力系统。人、车辆、道路和环境作为系统的组成部分，单独发挥作用，相互作用。在构建具有特定功能的安全道路交通系统时，系统各要素相互依赖、相互作用，使系统的安全协调运行更加系统化。作为系统的任何组成部分，其作用的独立性将被削弱，这将影响道路交通系统的运作。当一个人在路上开车时，系统的状态会随着时间的推移和外部环境的变化而变化。系统的正常运行取决于各种因素的可靠性和协同性。如果这些因素具有较高的可靠性和良好的协同性，不仅可以提高交通效率，而且可以保证行车安全;反之，如果这些因素不平衡、相互冲突，很容易造成交通安全问题。在道路运输系统中，人、车、路、环境是四个基本变量，“人”起主导作用。与其他变量相比，自主性更为重要更强壮。虽然驱动时，感觉器官接收来自系统元素的状态信息。感知信息被评估和处理，做出决策。“道路”和“环境”是相对稳定和不可控的客观参数。

1.2 隧道景观设施安全理论分析

环境因素分为外部环境和内部环境。隧道外部环境特别包括隧道附近区域、入口方位、隧道附近植被、隧道外路段纵横向、气候等。隧道内部环境包括采光、通风、噪声、行车环境、交通状况等因素。由于车辆性能对驾驶员安全性的影响，隧道外部环境对安全性的影响是不可忽视的。隧道入口方向通过影响隧道入口和出口的亮度，对道路安全产生重大影响。隧道出入口的光影差异。结论从驾驶员的生理和心理特点考虑，驾驶员在隧道出入口的生理和心理变化会对驾驶行为产生影响。如果司机进入隧道，他不能立即适应。会更慢更本能的刹车。如果车辆在高速时突然减速，很容易失去平衡，从而导致“尾随飞行”和“偏离”。在没有刹车的情况下容易失去行驶方向，造成与隧道壁相撞或跟车追尾。

1.2 隧道景观色彩理论分析

隧道隧道口景观的颜色可分为两种：一种是彩色的，另一种是无色的。有一个颜色系统：在隧道入口附近有一个由红、橙、黄、绿、绿、蓝和紫组成的颜色系统。从理论上讲，这些差异是由于不同的波长后，各种颜色的纯度和亮度可以共享a。这样的多种颜色一起形成一个颜色系统。隧道入口处常见的颜色有黄色交通标志、白色交通标志、绿色植物等。颜色的变化是由色调、纯度和亮度引起的。如果亮度是用黑白来表示的，它的高度可以由黑白的数目来决定。你的亮度越高，白色就越高。亮度越低，黑色含量越高。本文以洞口地区的绿色植物为研究对象，属于色彩系统范畴。消色差系统：由黑、白、灰组成，主要在沥青覆盖层、交通標线、隧道入口处岩石等景观元素上得到反映。改变公理系统只能用亮度来衡量。

2隧道景观场景下的Matlab仿真实验分析

2.1 数据获取

在测试中，通过安装在头部的眼动测试仪和安装在胸部的动态多通道生理测量仪实时采集驾驶员的生理、心理指标了。利用GPS和非接触式五轮仪对试验车辆进行变速同时记录和存储。

选择用于实际车辆试验的实际隧道：选择一段适合于本课题的隧道进行测试，全长70公里因为施工时间短，本段隧道交通量不大，便于数据采集，如图5.1所示，这个本路段隧道景观为彩色，为实验提供了足够的数据。在实验过程中，10名健康驾驶人，包括5名女性驾驶人和5名男性驾驶人，实验前一天精神状态良好有了。每天的实验时间为9：00-18：00，车辆在隧道上保持安静，并根据驾驶员的情况适当休息。

2.2 采样数据处理

根据采集到的行驶速度、驾驶员心率和隧道彩钢，用MATLAB软件绘制了三者的散点图，这三个因素的分散点分布在同一水平面上，因此采用趋势面分析的方法确定模型。最后，根据本课题创建的模型，结合测试的数据，利用MATLAB进行仿真分析。，隧道景观的颜色值与驾驶员的心率呈负相关;行驶速度与心率呈正相关，相关行驶速度的增加使心率逐渐增大，即驾驶员的心率加快，景观色彩值越大，驾驶员心率值越低，驾驶员不易产生疲劳。此外，高色值灰色景观的数据表明，驾驶员的心率值较高是的。是的可能的原因是，灰色的景观色彩是由路边的灰色水泥材料产生的，容易导致车道上出现心脏紧张和心率增加。

2.3 隧道景观对驾驶心理结果分析

为了清楚地显示隧道景观值和行驶速度值变化时驾驶员心率的敏感性，绘制隧道景观值和行驶速度变化时驾驶员心率的趋势图，将Y轴设为司机心率增量百分比，X轴分别为景观色彩增量百分比和景观色彩增量百分比，结果如下图所示。

在景观颜色值与行驶速度变化百分比相同的情况下，心率随行驶速度的变化更为明显，驾驶员心率值对隧道景观颜色值的敏感性小于隧道行驶速度司机。司机意味着随着植物颜色的增加，当行驶速度增加时，心率的变化程度低于驾驶员心率的变化程度。

隧道景观的色彩值越高，驾驶员的心率越低，驾驶员也不容易紧张和疲劳。设置隧道侧时，尽量选择景观色彩大、黄绿色植物、蓝色文字的植物和标志，以降低驾驶员在行驶中的平均值，使驾驶员不易紧张和疲劳，提高了行车安全性。虽然灰色景观的颜色值很高，但驾驶员的心率值仍然很高，什么是灰色和街道灰色的结合泥料的颜色相似。这些景观颜色的类型很容易导致驾驶员的心脏和心率紧张加速。试试为了防止他们在隧道只看到灰色的水泥建筑，并选择景观色彩大的植物，以配合灰色水泥结构，如黄色和绿色植物。

3 总结

本文通过合法性心理评价，考察高速公路隧道景观色彩对道路安全的影响，选取不同颜色、不同绿化条件的隧道入口照片，选取安全相关形容词进行评价问卷调查创造。隧道入口提供了不同的绿色和绿化，隧道入口得分和安全性最高保证。连接隧道入口颜色与隧道结构的相互作用模型驾驶员的心率和模型调整方法。并根据创建的模型进行测试，最后对测试的结果进行分析，得到结论。

作者简介：

杨鑫，1995年8月，男，重庆北碚，汉，重庆交通大学交通运输学院，研究生在读，交通运输工程。

（作者单位：重庆交通大学交通运输学院）