摘 要

随着国民经济的大力发展，我国交通建设也得到了巨大的发展。隧道交通作为道路交通的一个重要的组成部分，伴随我国道路建设进一步发展，在建和将要建设的隧道越来越多，其中不少是公路隧道。公路隧道按照长度来分，可分为短隧道（L≤500m）、中长隧道（500lt;Llt;1000m）、长隧道（1000≤L≤3000m）和特长隧道（Lgt;3000m）。隧道由于其特殊的环境，容易诱发交通事故，其中以因道路环境单调性引发的驾驶疲劳而造成的事故居多。考虑到距离较短时，驾驶员能在相对较短的时间内驶出隧道，造成驾驶疲劳的几率不大，因此，本设计将以特长隧道作为研究对象，对公路隧道环境安全设施进行设计。

本设计依据特长公路隧道内部驾驶员行车的疲劳曲线，对隧道进口段、中间段、出口段进行了具有针对性的视听信息设计。（1）视觉方面：设置了多色彩、多节拍的韵律型标线系统，同时设置了弯道诱导标志和行程提醒标志，并配合路面振动系统进行使用；（2）听觉方面：设置了唤醒提示区、疲劳唤醒区、温馨提示区，采用喇叭播放不同听觉信息的形式对驾驶员进行生理唤醒。

研究结果表明：在特长公路隧道内部进行针对性的视听信息设计后，驾驶员速度判断的准确率较普通特长公路隧道内部速度判断的准确率要高出3.33%-13.33%，反应时间也有所减少。因此，此设计方案具备较为理想的可行性。

关键词：隧道；特长隧道；驾驶疲劳；交通安全；视听信息；安全设施设计。

Abstract

The traffic construction in our country has been greatly developed, with the vigorous development of the national economy. Tunnel traffic as is an important component of road traffic. With the further development of road construction in china, more and more tunnels are under construction and will be built, many of them are highway tunnels. Highway tunnel according to the length to points, can be divided into short tunnel (L≤500m), medium-long tunnel (500lt;Llt;1000m), long tunnel (1000≤L≤3000m) and extra-long tunnel (Lgt;3000m). Tunnel easy to cause traffic accidents, due to its special environment, among them, the accidents due to driving fatigue caused by the monotonous road environment are in the majority. Considering when the distance is short, drivers can in a relatively short period of time drive out of the tunnel, the chances of that cause fatigue driving are small, so, this design will take the extra-long tunnel as the research object, design facilities to protect the safety of highway tunnel environment.

According to the drivers' fatigue curve inside the long road tunnel, this design has carried on the targeted audio visual information design in the tunnel entrance section, the middle section, the export section. (1) Visual aspects: set up the multi colors, multi rhythm type marking system, at the same time, set up the curve guidance sign and stroke warning sign, and cooperate with the pavement vibration system to use; (2) Auditory aspect: set up the wake prompt area, fatigue wake area, warm prompt area, to make a physiological arousal of the driver in the form of a speaker playing different auditory information.

The results show that: after carrying out targeted audio-visual information design in the extra-long tunnel ,the accuracy rate of the driver's speed estimation was higher than that of the ordinary extra long highway tunnel, and the accuracy rate was higher than that of the 3.33%-13.33%, reaction time was also reduced. Therefore, this design has an ideal feasibility.

Key Words: tunnel; extra-long tunnel; driving fatigue; traffic safety; visual and auditory information; the design of safety facilities

目 录

第一章 绪论 1

1.1 选题背景和研究目的 1

1.1.1 引言 1

1.1.2 公路隧道事故频发 1

1.2 研究意义 2

1.3 国内外研究现状 2

1.4 研究总体步骤流程图 5

第二章 公路隧道现存问题简介 6

2.1 道路环境单调性 6

2.2 公路隧道行车的视觉问题 6

2.3 公路隧道行车的听觉问题 7

2.4 公路隧道环境下驾驶疲劳的致因分析 8

2.4.1 疲劳的概念 8

2.4.2 特长公路隧道内驾驶疲劳的致因 9

2.5 公路隧道驾驶疲劳评价指标 9

2.5.1 驾驶疲劳的U型效应 9

2.5.2 公路隧道环境与驾驶疲劳 10

2.5.3 特长公路隧道内驾驶疲劳曲线 11

2.6 本章小结 12

第三章 公路隧道环境安全设施设计研究 13

3.1 设计目标 13

3.2 差异性设计理念 14

3.3 行程提示设计理念 14

3.4 视觉设计 15

3.4.1 入口遮光棚的设计 15

3.4.2 侧墙图案设计要点 15

3.4.3 颜色设计要点 26

3.4.4 路面减速路标设计 28

3.4.5 行程提醒标志设计 28

3.5 听觉设计 29

3.5.1 听觉分区 29

3.5.2 听觉信息的选取 30

3.5.3 声强设计 31

3.5.4 持续时间设计 31

3.6 振动带设计 32

3.7 本章小结 32

第四章 设计方案及评价 33

4.1 设计方案展示 33

4.1.1 公路隧道入口段： 33

4.1.2 公路隧道中间段 34

4.1.3 公路隧道出口段 37

4.2 设计前后动画效果对比 38

4.3 设计方案评价 38

4.3.1 评价实验设计 38

4.3.2 评价实验过程 40

4.3.3 评价实验结果分析 40

4.4 本章小结 43

第五章 总结与展望 44

5.1 建议 44

5.2 思考 45

5.3 展望 46

参考文献 48

致谢 49

第一章 绪论

1.1选题背景和研究目的

1.1.1引言

我国人口众多地域广阔，却又资源相对短缺，各地经济发展很不平衡。交通运输的发展相对落后，严重制约了经济的发展。为了适应广大人民群众日益增长的物质和文化需要，保证国民经济快速、有效、持续增长，我国将交通运输列为发展国民经济的重要战略之一，自改革开放以来，全国人民坚持不懈地努力，开拓创新，取得了阶段性的成果。其中公路交通以在国民经济和交通运输的发展中具有适应性强、覆盖面广、机动灵活等特点和优势，受到了极大的重视，并得到快速发展，尤其又以公路隧道的发展取得了举世瞩目的成就。

今年5月6日，我国交通部网站发布了2015年交通运输行业发展统计公报。公报显示：2015年末全国公路总里程达到457.73万公里，比上年末增加11.34万公里。当中，全国公路隧道为14006处、1268.39万米，增加1602处、192.72万米。其中，特长隧道744处、329.98万米，长隧道3138处、537.68万米。目前我国已成为世界上隧道最多、最复杂、同时也是发展最快的国家。

1.1.2公路隧道事故频发

然而，公路隧道内刺激对比度的降低和隧道内环境的单调性却容易引起驾驶员的驾驶疲劳，从而导致交通事故的发生。对23座高速公路隧道的交通事故进行调查，结果表明，隧道路段事故率是全线平均事故率的1.30~9.67倍（平均为5.17倍），事故总数量、受伤人员数量、死亡人员数量和所造成经济损失的比例远远高于一般路段。隧道内封闭的环境会导致驾驶员萌发慢进洞、快出洞的心理，从而造成无意识的加速。隧道距离越长，这种情况就越明显。而仅目前，我国特长隧道就有744处，329.98万米，此环境中行车时上述情况较为普遍，交通安全问题不容乐观。单调的隧道侧墙的存在会造成驾驶员心理压抑，在这种状态下的较长时间行车后驾驶员心理和生理机能以及驾驶操作效能下降，会导致反应迟钝，甚至很难准确地操控车辆，对行车安全十分不利。