CN105002839A - 公路连续下坡路段视觉控速方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公路连续下坡路段视觉控速方法及系统，包括以下步骤：S1、在公路连续下坡段处，沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，于道路边缘设置连续下坡警告标志，每隔第一预设距离设置混凝土隔离桩，构成空间高频信息流；S2、沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，变坡点后第二路段处，每隔第二预设距离设置突起路标，构成空间低频信息流；S3、从变坡点起沿上坡方向路段处，铺设多道视错觉标线；从变坡点起沿下坡方向预设范围内等距铺设多道视错觉标线。本发明可以改善驾驶员在公路连续下坡段的坡度错觉，有助于控制下坡段车速，提升交通安全。

Description

公路连续下坡路段视觉控速方法及系统

技术领域

本发明涉及公路交通安全设计，具体涉及一种基于驾驶行为及逆反射的公路连续下坡段交通安全设施设计，从而提升驾驶员的速度感知与距离感知,改善驾驶员对连续下坡段的视错觉，有助于实现公路连续下坡段行车安全性及舒适性。

背景技术

公路路段交通事故频发，特别是公路下坡段是公路事故多发路段。由于受地形、工程造价的影响，在山区公路纵断面线形设计中，局部路段不得不采用连续下坡形式，如图1所示，便形成了连续下坡路段。2004年经国务院部署，为了减少和预防交通事故的发生，公安部和国家安全生产监督管理局曾督办治理全国29处公路危险路段，其中属于连续下坡的事故多发路段站有16处之多。从事故类型上看，超速导致的追尾，撞击固定物是事故的主要类型。从事故原因分析，机动车驾驶员的原因造成的事故比例占73％，依据人的心理特性，驾驶员往往对即将行驶的未知道路产生心理恐惧或紧张感，这样多表现为驾驶员判断失误以及疲劳驾驶。

现有的公路连续下坡段容易产生严重的视错觉。由于山区公路线形条件差，低照度，往往缺乏必要的附属设施或者交通安全设施设计不合理，难以为驾驶员在复杂的线形条件下提供必要的视觉诱导及防护作用。在连续下坡路段，驾驶员容易产生严重的坡度错觉，如图2所示，将连续下坡段误认为是上坡段，从而造成错误性加速，而导致交通事故的发生。

基于边缘率的车速控制方法得到应用。边缘率被认为是影响速度感知的重要视觉因素。边缘率是人运动时，空间中各点穿过视野边缘的相对速度。国内外学者通过边缘率在交通中“无意识”地进行速度控制的使用来提升公路环境速度知觉，刘兵在硕士论文“基于驾驶员视知觉的车速控制和车道保持机理研究”中(武汉理工大学工学硕士论文，2008年)通过心理物理实验得出当边缘率小于2Hz，或大于32Hz时，驾驶员会出现速度低估，边缘率在4Hz～16Hz时，实验者对速度产生了高估，其中边缘率为12Hz高估达到30％以上。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有公路连续下坡段交通安全设施不完善，低照度的环境特点，容易产生严重坡度错觉——将连续下坡段误认为上坡段的技术难题，提供一种基于驾驶行为的公路连续下坡段视觉控速方法，改善驾驶员对连续下坡段的视错觉，有助于实现公路连续下坡段行车安全性及舒适性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种公路连续下坡路段视觉控速方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在公路连续下坡段处，沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，于道路边缘设置连续下坡警告标志，每隔第一预设距离设置混凝土隔离桩，构成空间高频信息流；

S2、沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，变坡点后第二路段处，每隔第二预设距离设置突起路标，构成空间低频信息流；

S3、从变坡点起沿上坡方向路段处，铺设多道视错觉标线；从变坡点起沿下坡方向预设范围内等距铺设多道视错觉标线。

本发明所述的方法中，从变坡点起沿上坡方向路段处铺设的多道视错觉标线之间的最小间距为6～8m，间距依次增大1m。

本发明所述的方法中，变坡点前后一定范围内路面铺设红色沥青。

本发明所述的方法中，变坡点前第一路段处为变坡点前100～150m路段处，变坡点后第二路段处为变坡点后50～75m路段处；第一预设距离为4m，第二预设距离为10～20m。

本发明所述的方法中，步骤S3具体为：

从变坡点起沿上坡方向路段处，铺设10道视错觉标线；从变坡点起沿下坡方向50～75m范围内等距铺设10道视错觉标线。

本发明所述的方法中，空间高频视觉信息流的频率为2～8Hz，空间低频视觉信息流的频率为0.5～1Hz。

本发明所述的方法中，混凝土隔离桩高度沿下坡方向依次降低，最高2m，最低1m，水平截面为圆形，涂装红白相间的立面标线。

本发明所述的方法中，混凝土隔离桩与上坡方向呈75°。

本发明所述的方法中，混凝土隔离桩采用高强级反光膜带，视错觉标线采用全天候反光标线。

本发明还提供了一种公路连续下坡路段视觉控速系统，设置在公路连续下坡段处，该系统包括：

连续下坡警告标志，设置在沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，且位于道路边缘；

混凝土隔离桩，每隔第一预设距离设置于道路边缘，且沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，构成空间高频信息流；

突起路标，每隔第二预设距离设置于沿下坡方向距离变坡点前第一路段处以及变坡点后第二路段处，构成空间低频信息流；

多道视错觉标线，铺设于从变坡点起沿上坡方向路段处以及从变坡点起沿下坡方向预设范围内。

本发明产生的有益效果是：本发明通过设置高频，低频交通安全设施以及道路警告标志，有助于提前警告驾驶员减速，改善公路连续下坡段坡度错觉，达到主动控速。本方法采用低成本的道路标线和视觉诱导系统，不涉及大规模道路基础设施，投资少，施工易，见效快，能改善公路连续下坡段道路行车安全。

具体地说：1)在道路边缘设计高频率的混凝土隔离桩能提高驾驶员瞬时感知速度；2)变坡点前后设置突起路标，能提升驾驶员的距离感。

进一步地，3)在车道上设置的间距逐渐减小的视错觉标线以及将混凝土隔离桩设计成沿下坡方向逐渐降低且与上坡方向呈75°，可以有效改善公路连续下坡段的视错觉，减少驾驶员将连续下坡段误判为上坡段的几率；4)在变坡点处红色沥青路面可以提前提醒驾驶员坡度的变化，提高驾驶员的注意力。5)混凝土隔离桩采用高强级反光膜带，视错觉标线采用全天候反光标线，连续下坡警告标志为黄底黑字，采用高强级反光膜带，能增加公路连续下坡段的亮度，提高驾驶员在夜间对公路连续下坡内的视认性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1：公路连续下坡路段示意图；

图2：公路连续下坡路段视错觉示意图；

图3：公路连续下坡段视觉控速方法整体结构示意图；

图4：公路连续下坡段视觉控速方法平面图；

图5：公路连续下坡段视觉控速方法侧视图；

图6：公路连续下坡段改善前后速度变动示意图；

图7：理想感知速度、实际物理速度关系示意图。

图中：1-混凝土隔离桩；2-突起路标；3-视错觉标线；4-连续下坡警告标志；5-红色沥青路面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本方法针对公路连续下坡段交通安全设施不完善，低照度的特点，通过设置高频，低频交通安全设施以及道路警告标志，采用逆反射材料，有助于提前警告驾驶员减速，改善公路连续下坡段坡度错觉，达到主动控速。

本发明实施例的公路连续下坡路段视觉控速方法，包括以下步骤：

S1、在公路连续下坡段处，沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，于道路边缘设置连续下坡警告标志4，每隔第一预设距离设置混凝土隔离桩1，构成空间高频信息流；

S2、沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，变坡点后第二路段处，每隔第二预设距离设置突起路标2，构成空间低频信息流；

S3、从变坡点起沿上坡方向路段处，铺设多道视错觉标线3；从变坡点起沿下坡方向预设范围内等距铺设多道视错觉标线。

本发明的一个较佳实施例中，如图3和图4所示，以限速为60～100km/h的一级公路连续下坡段处为例，且前一个坡的坡度大于下一个坡的坡度的情况下，沿下坡方向距离变坡点(前一个坡的变坡点)前100～150m路段处，于道路边缘设置连续下坡警告标志4，每隔4m设置混凝土隔离桩1，构成空间高频信息流；空间高频视觉信息流的频率为2～8Hz，提升驾驶员速度感；沿下坡方向距离变坡点前100～150m路段处，变坡点后50～75m路段处，每隔10～20m设置突起路标2，构成空间低频信息流，空间低频视觉信息流的频率为0.5～1Hz，提升驾驶员距离感；从变坡点起沿上坡方向路段处，铺设10道视错觉标线3，最小间距为6～8m，间距依次增大1m，变坡点处铺设红色沥青；从变坡点起沿下坡方向50～75m范围内等距铺设10道视错觉标线。

本发明的实施例中，变坡点前后2m范围内路面铺设红色沥青，起警示作用。

本发明的实施例中，混凝土隔离桩1高度沿下坡方向依次降低，最高2m，最低1m，水平截面为圆形，涂装红白相间立面标线。混凝土隔离桩1与上坡方向呈75°，以改善连续下坡段视错觉，提升驾驶员认知性。

本发明的实施例中，混凝土隔离1桩只设置在沿下坡方向变坡点前100～150m路段内，突起路标2与视错觉标线3设置于变坡点前后路段内。

本发明的方法中，如图5所示，混凝土隔离桩1采用高强级反光膜带，视错觉标线3采用全天候反光标线，提高驾驶员在夜间对连续下坡段路段的视认性。

本发明的实施例中，对驾驶员起警告作用的信息为连续下坡警告标志4与变坡点红色沥青路面5，警告信息能警示驾驶员处于连续下坡路段，提高其注意力，从而规范驾驶员的行为。

本发明的实施例中，提升驾驶员对公路连续下坡路段的视认性主要包括道路边缘的混凝土隔离桩1，视错觉标线3，视错觉标线3采用全天候反光标线，混凝土隔离桩1采用高强级反光膜带，混凝土隔离桩1高度沿下坡方向依次降低，最高2m，最低1m，且与上坡方向呈75°，以改善连续下坡段视错觉，能有效驾驶员对连续下坡段的视认性。车辆行进到距离变坡点150～100m时，驾驶员根据路侧倾斜且高度减小的混凝土隔离桩1，及路面间距逐渐减小的视错觉标线3，更容易判断出路段为连续下坡段，车辆前照灯照射到反光膜带上，增加道路内的亮度，使驾驶员更易于视认。

本发明针对公路连续下坡段的事故形态(碰撞固定物)以及事故原因(超速，交通安全设施不完善，低照度)，通过设置连续下坡警告标志4，以达到提前提醒驾驶员的目的。通过设置变坡点处的红色沥青路面5，已达到提高驾驶员注意力的目的。通过设置混凝土隔离桩1、突起路标2、视错觉标线3等设施，构建高频，低频视觉信息流，全面提升驾驶员行车过程中的速度感(如图7所示)和距离感，从而达到规范和引导驾驶行为，有效避免事故的发生的目的。通过设置与上坡方向呈75°的高强级反光膜带混凝土隔离桩1，全天候反光标线视错觉标线3，有助于提高驾驶员在公路连续下坡段内的视认性，有效改善驾驶员视错觉，减少驾驶员发生误判的几率，有利于行车安全。

混凝土隔离桩1采用高强级反光膜带，视错觉标线3采用全天候反光标线，连续下坡警告标志为黄底黑字，采用高强级反光膜带，能增加公路连续下坡段的亮度，提高驾驶员在夜间对公路连续下坡内的视认性。

本发明的公路连续下坡路段视觉控速系统，设置在公路连续下坡段处，该系统包括：

连续下坡警告标志4，设置在沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，且位于道路边缘；

混凝土隔离桩1，每隔第一预设距离设置于道路边缘，且沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，构成空间高频信息流；

突起路标2，每隔第二预设距离设置于沿下坡方向距离变坡点前第一路段处以及变坡点后第二路段处，构成空间低频信息流；

多道视错觉标线3，铺设于从变坡点起沿上坡方向路段处以及从变坡点起沿下坡方向预设范围内。从变坡点起沿下坡方向预设范围内等距铺设多道视错觉标线。变坡点沿上坡方向路段的视错觉标线不是等距的，从变坡点起依次增大。

本发明的施工方法如下：

1)先清洗公路连续下坡段路面，于变坡点处铺设红色沥青路面；

2)采用全天候反光标线施画视错觉标线3；

3)锚固连续下坡警告标志4于沿下坡方向局变坡点前100～150m的道路外侧边缘，涂装高强级反光膜带，为黄底黑字；

4)锚固混凝土隔离桩1于沿下坡方向局变坡点前100～150m范围内的道路外侧边缘(间距为4m)，锚固混凝土隔离桩1沿下坡方向与路面成75度夹角，隔离桩采用高强级反光膜涂装，为红白相间颜色；

5)锚固突起路标2于沿下坡方向距离变坡点前100～150m，变坡点后50～75m范围内，道路标线外侧与混凝土隔离桩之间，间距为10～20m。

注意事项：

1、本发明适用于限速为60～100km/h的一级公路连续下坡路段，有助于改善公路连续下坡路段的视错觉，减少驾驶员误判几率，提高行车安全与舒适性。

2、本发明中应先铺设红色沥青路面，再施画视错觉标线。

3、本发明中的混凝土隔离桩1锚固于地面时应注意其夹角方向，使用过程中应注意维护保养。

本发明采用低成本的道路标线和视觉诱导系统，不涉及大规模道路基础设施，投资少，施工易，见效快，能改善公路连续下坡段道路行车安全。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种公路连续下坡路段视觉控速方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在公路连续下坡段处，沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，于道路边缘设置连续下坡警告标志（4），每隔第一预设距离设置混凝土隔离桩（1），构成空间高频信息流；

S2、沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，变坡点后第二路段处，每隔第二预设距离设置突起路标（2），构成空间低频信息流；

S3、从变坡点起沿上坡方向路段处，铺设多道视错觉标线（3）；从变坡点起沿下坡方向预设范围内等距铺设多道视错觉标线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从变坡点起沿上坡方向路段处铺设的多道视错觉标线（3）之间的最小间距为6~8m，间距依次增大1m。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，变坡点前后一定范围内路面铺设红色沥青。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，变坡点前第一路段处为变坡点前100~150m路段处，变坡点后第二路段处为变坡点后50~75m路段处；第一预设距离为4m，第二预设距离为10~20m。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3具体为：

从变坡点起沿上坡方向路段处，铺设10道视错觉标线（3）；从变坡点起沿下坡方向50~75m范围内等距铺设10道视错觉标线。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，空间高频视觉信息流的频率为2~8Hz，空间低频视觉信息流的频率为0.5~1Hz。

7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，混凝土隔离桩（1）高度沿下坡方向依次降低，最高2m，最低1m，水平截面为圆形，涂装红白相间的立面标线。

8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，混凝土隔离桩（1）与上坡方向呈75°。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，混凝土隔离桩（1）采用高强级反光膜带，视错觉标线（3）采用全天候反光标线。

10.一种公路连续下坡路段视觉控速系统，设置在公路连续下坡段处，其特征在于，该系统包括：

连续下坡警告标志（4），设置在沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，且位于道路边缘；

混凝土隔离桩（1），每隔第一预设距离设置于道路边缘，且沿下坡方向距离变坡点前第一路段处，构成空间高频信息流；

突起路标（2），每隔第二预设距离设置于沿下坡方向距离变坡点前第一路段处以及变坡点后第二路段处，构成空间低频信息流；

多道视错觉标线（3），铺设于从变坡点起沿上坡方向路段处以及从变坡点起沿下坡方向预设范围内。