本科生毕业论文中文题目城市道路交通环境下驾驶人注视轨迹研究英文题目Research on Driver’s Fixation Trajectory under Urban Road Traffic Environment毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
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但是，我们和许多发达国家在快速工业化、机动化和城镇化的历史阶段相似，也面临着道路交通事故高发的严峻形势。
从2001年至2004年，连续四年中我国道路交通事故死亡人数均超过10万人，虽然2005到2007三年略有下降，但每年的死亡人数仍有8万余人，此后我国交通事故死亡人数逐年增加且一直高居世界第一[1]。
巨大人员伤亡和财产损失对社会的稳定和社会主义现代化建设进程产生巨大影响，严重阻碍了我们建设和谐小康社会实现中国特色社会主义现代化建设的步伐，应尽快采取有效措施，降低道路交通事故的发生，为人民提供更加安全和谐的生活环境。
我国自2006年每年所产生的交通事故均超过50万起，并且逐年上升，其中约有40%发生在城市道路上[2]。
可见，在加快城市化建设进程过程中城市交通需求日益增长的今天，改善交通安全状况永远是保证城市安全亟待解决的问题之一。
建立更加高效的管理体系，建设更加快捷便利的交通安全设施、提高我国城市交通安全水平以及保证人民的生命财产安全对增加社会效益具有重要的现实意义。
交通系统是一个由人、车、路和环境构成的复杂系统，为了加强交通安全管理减少交通事故的发生，就必须保证交通系统中各个因素的协调，从而保障交通系统的整体和谐。
交通事故从根本上说是由人、车、路、环境等要素中的一个或多个失去平衡所造成的[2]。
从系统论的观点来说，道路交通系统是由人、车、路和交通环境三大要素构成的一个复杂的动态闭环系统，一切的交通活动都在这个大的系统中进行的。
其中各组成要素既是一个独立的子系统但又相互制约着，它们自身的可靠程度和它们之间的相互作用共同决定这个复杂系统的运行状况和交通安全水平。
因此，人、车、道路环境组成的闭环动态系统的失衡就导致交通事故的发生。
“人”动态道路交通系统中各子系统的相互作用机理如图1.1所示。
从图看出：是整个系统的中枢、“路”是整个系统的基础、“车”是系统运行所必需的载体。
首先“路”决定了“人”的信息来源和“车”的行驶环境。
“人”通过感觉器官适时摄取道路信息，并经过加工处理，发出指令命令运动器官来控制车辆，使车辆在不断变化的道路条件和环境条件下行驶：同时车辆对道路的适应情况通过感觉器官反馈给驾驶人，驾驶人根据实际情况再对车辆进一步的微调，通过这个闭环反馈系统达到安全行驶的目的。
显然，在这个闭环系统中各要素之间就产生了相互依赖、相互作用和不可分割的联系。
因此汽车的安全行驶实际上是人、车、路等要素和谐统一的结果[3]。
实质上，交通事故就是当其中的一个或多个因素的变化范围超出了正常范围而导致系统的平衡遭到破坏的结果。
因此，必须对影响道路交通系统稳定性的各要素加以控制来预防交通事故的发生。
图 1.1 道路交通系统示意图驾驶人作为道路的使用者，车辆的操纵者，环境条件和行驶状况的直接感受者，在这个动态系统中处于主导地位，对于保证系统的稳定性起着决定性的作用，是影响交通安全的第一要素。
表1.1列出了道路交通系统中四种不同因素与交通事故的关系[4]。
表1.1 交通肇事与影响因素的关系影响交通肇事的因素各种因素所占百分比纯系人的因素58%纯系车的因素2%纯系道路、环境因素4%人与环境的综合因素26%人与车的综合因素6%车与环境综合因素1%人、车、环境综合因素3%表1.1显示出，驾驶人是引发交通事故的第一要素，与驾驶人有关的因素之和占交通事故总量的90％以上，而单纯由车辆、道路以及环境因素所引起的交通事故还不到总量的10％。
1.2问题的提出道路交通系统中的参与人主要包括：驾驶人、行人、乘客和交通管理人员等，其中对交通安全起决定性意义的是驾驶人。
驾驶人是通过感觉器官(眼、耳、鼻、舌、皮肤)及时地感知并获取各种交通信息，传送给大脑经过分析处理做出反应和判断，发出指令指示手、脚运动器官操纵汽车，使车辆按驾驶人的意图在道路上运行。
驾驶过程就是驾驶人对信息的获取、传输、加工、处理和实现有目的操作的过程，如图1.2所示。
在驾驶车辆的整个过程中，驾驶人受到自身生理、心理因素的制约和外部各种因素的影响，如果在信息的搜集、处理和判断的任一环节上发生差错，都将会危及交通的畅通和安全。
因此，驾驶人的可靠性是至关重要的。
图1.2驾驶过程驾驶人的反应、操作流程驾驶人可靠性程度主要取决于三个因素：驾驶人操纵技术的熟练程度、驾驶人的性格和感受交通状况的敏锐度以及在动态交通系统中的应变能力。
在行车过程中，驾驶人需要适时获取各种道路交通信息。
根据统计显示，驾驶人的各感觉器官获取的道路交通信息数比例分布如下：视觉约占80%，听觉约占14%，触觉约占2%，味觉约占2%，嗅觉约占2%[5]。
由此可见，视觉对驾驶人获取道路交通信息具有决定性的作用。
因此，对视觉功能的考核和研究是对驾驶人交通特性研究的重要内容。
由于道路线性的复杂多变，直行、左转及右转是车辆行驶过程中最常见的道路线性，并且无论多么复杂的道路都是有这三种路段所组成的。
对在此三种道路上驾驶人特性的研究就成为对驾驶人驾驶特性研究的基础，此三种道路线型中驾驶特性也各有特点。
在直行过程中，前方或相邻车道经常会有车辆行驶并且驾驶人也经常会进行变道操作，通过视觉获取道路环境条件并保持适当的安全车距对安全驾驶具有重要的影响。
据统计显示，我国在2010年有高速公路事故引发的死亡人数当中，约有40.3%是有追尾导致的[1]，这常常是由于驾驶人在直行跟车过程中未能与前车保持足够的安全距离所造成的。
而在车辆变道过程中，如果驾驶人在未能准确地获得周围道路交通状况的情况下而盲目进行换道，将很容易与邻近车道上的车辆发生刮擦事故。
据欧盟统计，在变道引起的交通事故中大约有75%的变道事故与驾驶人不正当操作有关[6]。
车辆在转弯过程中，由于行驶方向的改变以及转弯交叉口交通情况的复杂性，转弯处也是交通事故频发的位置。
因此，综合考虑这三种道路线性对驾驶安全性的影响以及视觉对获取交通环境信息的重要性，有必要研究直行、左转和右转过程中驾驶人的注视分布情况以及注视轨迹的变化规律。
基于此，本文围绕以下几个问题进行探究：(1)驾驶人注视特性指标的筛选及注视点的算法；(2)驾驶人注视区域的划分；(3)直行路段、左转路段、右转路段驾驶人注视点位置、注视范围、注视密度的分布规律；(4)驾驶人在直行路段、左转路段、右转路段的注视轨迹的变化规律。
1.3研究意义直行、左转和右转作为道路环境中最常见的三种道路线，尤其是在复杂多变城市交通环境中，往往由于驾驶人操作失误而引发交通事故。
操作失误的原因一般是因驾驶人对周围交通信息获取的不全面而导致的，驾驶人获取交通信息的最主要途径是视觉。
因此，本文以人、车、道路环境组成的一个封闭交通系统为基础，将“人”这一复杂因素纳入交通运输这一特定环境中展开研究，在前人研究结论和研究经验的基础上，对驾驶人进行实际道路实验，着重研究驾驶人在直行、左转、右转过程中注视点分布及相应道路线形下注视轨迹的变化规律。
研究过程综合运用道路工程、交通工程、车辆工程、人机工程学、心理学、机电测试工程等多学科知识，研究结论对培训和指导驾驶人如何准确并有序地观察周围的交通状况具有重大指导意义，同时对交通标志、标线、护栏、隔离带等道路设施的设计和布置具有重要的参考价值和指导作用，并且为今后的无人驾驶车辆的研发提供一定的基础，进而为提高我国道路交通安全水平、减少交通事故发生奠定坚实的基础。
1.4国内外研究现状关于驾驶员视觉特性及注视轨迹的研究，在国内外已经取得了大量成果。
尤其是近些年，国内外许多著名的大学和研究机构都在这一领域进行了广泛而深入的研究。
通过对国内外关于驾驶人视觉特性这一领域的研究现状调查和总结，发现绝大多数的研究都是在静态条件下和虚拟场景条件下的动态视觉特征进行的研究，进行实际道路条件下的动态视觉特性的研究也就处于萌芽阶段。
北京航空航天大学的柳忠起、袁修干等人[7,8]让被试者在模拟飞行器中进行实验，通过使用Eye link II 头盔式眼动仪，研究在飞机的三个飞行阶段中被试飞行员的眼动特性，进而分析视觉注意力在不同兴趣区域内的分配情况，对战斗机座舱内的信息显示设备的设计及布置和培训飞行员的具有重大指导意义同济大学的潘晓东、林雨等人[9]运用EMR-8B 眼动仪，深入研究在不同车速、逆光条件下交通标志可视距离的变化。
