信息和動作信息的變化量作出的，比如，將油門、剎車以及方向盤的變化量和注視信息變化量分為四個區(qū)間段，即A-B，B-C, C-D以及D-E，其中，A < B < C < D，將不同的環(huán)境因素也分為四個等級，包括環(huán)境良好、環(huán)境一般、環(huán)境惡劣以及環(huán)境特別惡劣。當環(huán)境良好時，行為信息位于區(qū)間A-B，那么此時行車為安全，一般A取值為O ;當環(huán)境一般時，行為信息位于區(qū)間B-C，那么此時行車為較為安全，但是需要駕駛員注意；當環(huán)境惡劣時，行為信息位于區(qū)間C-D，那么此時行車危險，需要立即終止隧道運營；當環(huán)境特別惡劣時，此時行為信息的區(qū)間為D-E，則此時行車極為危險，需要立即終止隧道運營，并立即對隧道進行搶修，以免出現(xiàn)塌方等惡化事故。由于在模擬環(huán)境中，沒有其他車輛的影響，因此，行為信息與環(huán)境因素具有一一對應關(guān)系，從而能夠準確反映隧道內(nèi)環(huán)境因素對行車安全性和功能性的影響。判斷環(huán)境因素分級需要綜合考慮隧道內(nèi)的各種影響汽車行駛安全的因素，如滲水、襯砌掉塊、機電設(shè)施脫落和不同照度，針對滲水情況，需要考慮滲水的位置和滲水的密集程度，針對襯砌掉塊需要考慮掉塊的位置和掉塊的大小、頻率，針對機電設(shè)施脫落，需要考慮機電設(shè)施處于掉落狀態(tài)，還是即將掉落狀態(tài)，以及掉落后設(shè)施在地面碎片的影響，針對照明需要考慮照明的覆蓋區(qū)域以及不同覆蓋區(qū)域內(nèi)的亮度情況，由于在不同的覆蓋區(qū)域?qū)︸{駛員的影響也會不同，例如入口處、隧道中段和出口處對照明的亮度需求是不同的，需要綜合考慮位置對駕駛員的視力影響。將每種環(huán)境因素對行駛安全的影響分別分級，然后再綜合隧道內(nèi)的狀況，考慮各因素之間的聯(lián)系劃分合理的安全級別，例如，根據(jù)各環(huán)境因素對應發(fā)生的位置，如果在照明亮度低的區(qū)域出現(xiàn)機電設(shè)施脫落或滲水，這種多個因素在同一區(qū)域互相重疊的情況，會使駕駛員注意力受到嚴重影響，導致隧道內(nèi)更容易發(fā)生事故，所以需要劃分合理的安全級別。通過上述方法為運營隧道內(nèi)不同環(huán)境病害對行車安全影響評估提供了一種新的實驗方法，為研究預防和減輕交通事故提供了新的手段。
[0039]相應的，本發(fā)明還提供了一種環(huán)境因素對隧道運營安全性影響的測試裝置，包括輸入單元、輸出單元、主控單元、用于模擬出不同的隧道內(nèi)不同環(huán)境的虛擬環(huán)境的虛擬環(huán)境呈現(xiàn)單元、用于采集駕駛員行為信息的采集單元和用于駕駛員與虛擬場景進行交互的交互單元。
[0040]所述虛擬環(huán)境呈現(xiàn)單元包括立體折幕和視頻頭盔，所述立體折幕和視頻頭盔分別與主控單元連接。
[0041]所述采集單元包括用于采集駕駛員注視信息的眼動儀和用于采集動作信息的傳感器組。
[0042]所述輸入單元包括方向盤、油門和制動器，所述輸出單元包括六自由度運動平臺用于還原虛擬環(huán)境中汽車的運動。
[0043]在本實施例中，所述駕駛員的動作信息包括改變行駛方向、車輛加速、車輛減速和駐車信息，通過傳感器組分別采集上述信息，優(yōu)選地，可以通過壓力傳感器采集剎車和油門踏板信息，通過位移傳感器采集方向盤轉(zhuǎn)動信息，并通過車載電腦中的車輛運行數(shù)據(jù)進行綜合比較，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過多種方法手段實現(xiàn)上述的采集目的，在此不再贅述。
[0044]所述交互包括光學位置追蹤器、手持終端和駕駛模擬器。
[0045]本實施例中，可以實現(xiàn)在自主研發(fā)的虛擬運營隧道場景中定量測試不同環(huán)境因素對隧道運營功能性和安全性的影響，為運營隧道不同環(huán)境因素病害對行車安全性和功能性的影響評價提供了一種高效、節(jié)能的新方法。根據(jù)風險程度等級與隧道安全等級一一對應，即可完成對不同環(huán)境因素病害對隧道安全性影響的測試，也可以根據(jù)測試的結(jié)果，重新制定隧道不同環(huán)境因素情況的安全性評價標準或?qū)ΜF(xiàn)有的評價標準進行完善。
[0046]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種環(huán)境因素對隧道運營安全性影響的測試方法，其特征在于:包括 a.構(gòu)建隧道內(nèi)不同環(huán)境條件下的汽車駕駛的虛擬環(huán)境， b.采集處于對應的環(huán)境因素條件下的虛擬環(huán)境中進行模擬駕駛的駕駛員的行為信息， c.通過對所述信息進行分析評價，判定隧道內(nèi)不同環(huán)境因素對隧道功能性和安全性的影響。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境因素對隧道運營安全性影響的測試方法，其特征在于:步驟c還包括: Cl.統(tǒng)計駕駛員在不同環(huán)境條件下的行為信息，并將行為信息分為不同的等級； c2.統(tǒng)計虛擬的隧道環(huán)境中的不同環(huán)境因素信息，根據(jù)環(huán)境因素進行分級； c3.將行為信息等級和環(huán)境因素等級匹配對應，確定隧道虛擬環(huán)境的行車功能性和安全性，其中，行車安全性也具有不同的安全等級。3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一權(quán)利要求所述的環(huán)境因素對隧道運營安全性影響的測試方法，其特征在于:所述環(huán)境因素包括隧道內(nèi)滲水、掉塊、機電設(shè)施脫落和照明度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)境因素對隧道運營安全性影響的測試方法，其特征在于:步驟b中所述的駕駛員的行為信息包括駕駛員的注視信息和駕駛員的動作信息。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)境因素對隧道運營安全性影響的測試方法，其特征在于:所述駕駛員的注視信息包括注視持續(xù)時間、注視時間百分比、平均注視時間、注視次數(shù)百分比、掃描眼動平均速度和瞳孔面積大小；所述駕駛員的動作信息為駕駛員改變車輛行駛狀態(tài)的操作信息。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)境因素對隧道運營安全性影響的測試方法，其特征在于:所述虛擬環(huán)境包括虛擬視景、場景音效和車輛運動仿真。7.一種環(huán)境因素對隧道運營安全性影響的測試裝置，其特征在于:包括輸入單元、輸出單元、主控單元、用于模擬出不同的隧道內(nèi)不同環(huán)境的虛擬環(huán)境的虛擬環(huán)境呈現(xiàn)單元和用于采集駕駛員行為信息的采集單元，主控單元通過對采集單元的采集信息進行分析評價，判定隧道內(nèi)不同環(huán)境因素對隧道功能性和安全性的影響， 所述虛擬環(huán)境呈現(xiàn)單元和采集單元分別于主控單元連接，所述輸入單元與主控單元的輸入端連接，所述輸出單元與主控單元的輸出端連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的環(huán)境因素對隧道運營安全性影響的測試裝置，其特征在于:所述虛擬環(huán)境呈現(xiàn)單元包括立體折幕和視頻頭盔，所述立體折幕和視頻頭盔分別與主控單元連接。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的環(huán)境因素對隧道運營安全性影響的測試裝置，其特征在于:所述采集單元包括用于采集駕駛員注視信息的眼動儀和用于采集動作信息的傳感器組。10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一權(quán)利要求所述的環(huán)境因素對隧道運營安全性影響的測試裝置，其特征在于:還包括用于駕駛員與虛擬場景進行交互的交互單元，所述交互包括光學位置追蹤器、手持終端和駕駛模擬器。
【專利摘要】本發(fā)明提供的環(huán)境因素對隧道運營安全性影響的測試方法及裝置，本發(fā)明利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，無需到實際運營的隧道中對不同環(huán)境病害進行直接測試，并且能夠提高運營隧道不同環(huán)境分級及對行車安全性影響評估的效率，實現(xiàn)了在虛擬運營隧道場景中定量測試不同環(huán)境量對隧道運營功能性和安全性的影響，為運營隧道不同環(huán)境分級評價提供了一種高效、節(jié)能的新方法，大大減少了人力和物力成本，提高了測試的準確性。
【IPC分類】G01D21/00
【公開號】CN105181000
【申請?zhí)枴緾N201510551206
【發(fā)明人】丁浩, 曹更任, 吳夢軍, 張琦, 陳建忠, 劉帥, 吳小麗, 吳勝忠, 余順, 李文剛
【申請人】招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月31日