公路隧道出入口遮陽棚對駕駛?cè)嗣靼颠m應能力的影響

趙郁

（唐山市交通運輸綜合行政執(zhí)法支隊公路工程質(zhì)量執(zhí)法大隊，河北 唐山 063000）

隧道是道路上的特殊路段。隧道外部和內(nèi)部的光照亮度有顯著差異。駕駛?cè)嗽隈{駛車輛駛?cè)牒婉偝鏊淼罆r會產(chǎn)生“黑洞”和“白洞”效應，在車速較快的情況下，上述效應極易導致駕駛?cè)艘曈X功能的降低，由此引發(fā)的反應時間的不足，從而誘發(fā)交通事故[1-3]。

為了改善隧道內(nèi)外部的亮度差異，降低光照強度劇變對駕駛?cè)怂斐傻囊曈X沖擊，延長駕駛?cè)说囊曈X調(diào)整時間，通常采取一定的減光措施降低隧道洞口附近區(qū)域的光照亮度，緩和隧道洞口內(nèi)外的亮度差異，實現(xiàn)明暗環(huán)境的順利過渡，改善行車環(huán)境，保障行車安全[4]。遮陽棚是最常采用的減光設(shè)置，從數(shù)據(jù)分析的角度定量說明遮陽棚對駕駛?cè)嗣靼颠m應能力的影響。

一、試驗方案

選擇兩段包含有隧道的公路路段作為試驗路段。兩個試驗路段上的隧道長度、寬度、內(nèi)部照明條件基本一致，主要差異在于一個路段上的隧道出入口處設(shè)置有遮陽棚，另一個路段上的隧道出入口處未設(shè)置遮陽棚。試驗路段應至少包含隧道入口前和出口后1km的正常路段，以保證能完整采集到駕駛?cè)说拿靼颠m應過程。

選擇8名經(jīng)驗豐富的駕駛?cè)俗鳛闇y試對象，駕駛同一輛汽車在兩個試驗路段上行駛。行駛過程中，利用眼鏡式眼動儀記錄駕駛?cè)说难蹌訑?shù)據(jù)，獲得其瞳孔直徑。

根據(jù)眼動數(shù)據(jù)的質(zhì)量篩選試驗樣本，最終獲得8個隧道出入口有遮陽棚的試驗樣本和6個隧道出入口無遮陽棚的試驗樣本。

中華人民共和國行業(yè)標準《公路隧道通風照明設(shè)計規(guī)范》（JTJ026.1-1999）明確給出了隧道照明段的亮度與長度圖。在對試驗數(shù)據(jù)進行處理時，應按照該標準以行駛長度數(shù)據(jù)為基準對使用隧道的整個過程進行路段劃分，如圖1所示。

圖1 隧道使用過程中各照明段亮度與長度圖

對比分析有無遮陽棚時，使用臨近段和入口段數(shù)據(jù)進行隧道入口處分析；使用出口段數(shù)據(jù)進行隧道出口處分析。

二、有無遮陽棚條件的對比分析

（一）評價指標選擇

有遮陽棚的隧道對駕駛?cè)说囊曈X沖擊應該比沒有遮陽棚的對駕駛?cè)说囊曈X沖擊要小。這主要體現(xiàn)在駕駛?cè)笋側(cè)胨淼篮婉偝鏊淼罆r對光照強度變化的適應性上。為了表征這一點，考慮利用駕駛?cè)搜蹌訑?shù)據(jù)中的瞳孔直徑、注視、掃視、眨眼等基本指標來分析[5，6]。

通過對實際數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)送字睆降淖兓谟姓陉柵锖蜔o遮陽棚條件下的差異最為顯著，如圖2所示。

圖2 隧道出入口有無遮陽棚條件下的駕駛?cè)送字睆阶兓?/p>

由圖2可知，有無遮陽棚條件下，駕駛?cè)送字睆降淖兓屎退璧拿靼颠m應時間有顯著差異。因此，選擇駕駛?cè)送字睆降淖兓屎婉{駛?cè)怂璧拿靼颠m應時間作為評價遮陽棚對駕駛?cè)嗣靼颠m應改善情況的指標。

其中，駕駛?cè)送字睆阶兓适侵高M入或離開隧道時，駕駛?cè)送字睆降钠骄兓俣?；駕駛?cè)嗣靼颠m應時間是指進入或離開隧道時，駕駛?cè)送组_度適應亮度改變所需要的時間。

（二）駛?cè)胨淼罆r

駛?cè)胨淼罆r，有無遮陽棚條件下的駕駛?cè)说陌颠m應時間及瞳孔直徑變化率（此時為上升速度）如圖3所示。

圖3 隧道入口有無遮陽棚時的駕駛?cè)嗣靼颠m應能力

有遮陽棚的隧道入口，駕駛?cè)说陌颠m應較快。有遮陽棚時，平均暗適應時間為16.84s，平均瞳孔直徑上升速度為0.13mm/s；無遮陽棚時，平均暗適應時間為20.28s，平均瞳孔直徑上升速度為0.12mm/s。平均明暗適應時間和瞳孔直徑變化率的數(shù)值說明，有遮陽棚的隧道入口駕駛?cè)笋側(cè)胨淼榔骄靼颠m應時間較短，上升速度較快，遮陽棚起到了促進駕駛?cè)嗣靼颠m應過程的良好作用。

（三）駛出隧道時

駛出隧道時，有無遮陽棚條件下的駕駛?cè)说陌颠m應時間及瞳孔直徑變化率（此時為下降速度）如圖4所示。

圖4 隧道出口有無遮陽棚時的駕駛?cè)嗣靼颠m應能力

有遮陽棚的隧道入口，駕駛?cè)说陌颠m應速度較快，視覺調(diào)整時間稍有優(yōu)勢。有遮陽棚時，平均明適應時間為13.17s，平均瞳孔直徑下降速度為-0.19mm/s；無遮陽棚時，平均明適應時間為14.72s，平均瞳孔直徑上升速度為-0.16mm/s。從整體上來看，有遮陽棚的隧道出口，駕駛?cè)笋偝鏊淼榔骄靼颠m應時間較短，下降速度較快，遮陽棚起到了促進駕駛?cè)嗣靼颠m應過程的良好作用。

統(tǒng)計研究表明，人眼的視覺適應特征，暗適應比明適應反應過程更復雜，所需要的反應時間更長。由此應該得出，駛?cè)胨淼赖倪m應時間應該大于駛出隧道的適應時間，且隧道入口處的遮陽棚效用要大于隧道出口處的遮陽棚效用。試驗所得結(jié)果與理論研究結(jié)論匹配，駛出隧道的明適應時間（有無遮陽棚條件下）均小于駛?cè)胨淼罆r的暗適應時間，驗證了駕駛?cè)嗣鬟m應比暗適應要快。

三、結(jié)語

在有遮陽棚的條件下，駕駛?cè)诉M出隧道時的明暗適應時間短，瞳孔直徑變化速率高；而在無遮陽棚的條件下，駕駛?cè)诉M出隧道時的明暗時間長，瞳孔直徑變化速度小。因此，在隧道出入口設(shè)置遮光棚能改善駕駛?cè)说拿靼颠m應，保障行車安全。