基于因子分析与熵权法的山区双车道公路驾驶视觉负荷研究

来源：交通运输系统工程与信息杂志2025年第4期北京时间：

作者：孟云伟, 王磊, 李智鹏, 李斌斌, 青光焱, 刘中帅

单位：1. 重庆交通大学，智能综合立体交通重庆市重点实验室，重庆400074；2.招商局重庆交通科研设计院有限公司，a. 招商局公路信息技术(重庆)有限公司，b.道路工程研究院，重庆400067

摘要：为探究山区双车道公路的平纵线形对驾驶视觉负荷的影响规律，选取28名被试驾驶人，开展自然流状态下的山区双车道公路实车试验。利用Dikablis眼镜式眼动仪和CTM-8A非接触式多功能测速仪，采集被试驾驶人的视觉响应值和车速值，并对数据进行有效性检验。针对不同纵坡值、平曲线半径及弯坡组合路段，以被试驾驶人的瞳孔面积变化率、注视持续时间和眨眼频率作为驾驶视觉负荷的指标，定量分析线形条件对驾驶视觉负荷的影响，采用因子分析法与熵权法构建驾驶视觉负荷模型，并基于聚类算法确定驾驶视觉负荷阈值，划分驾驶视觉负荷等级。研究表明：在纵坡1.50%~6.00%的路段，瞳孔面积变化率、注视持续时间和眨眼频率与纵坡坡度呈正相关和负相关关系；相同纵坡下，下坡路段的瞳孔面积变化率高于上坡路段；驾驶人视觉负荷与平曲线半径呈负相关，小半径路段主要受视野限制影响，随着平曲线半径的增大，驾驶人瞳孔面积变化率和注视持续时间呈减小趋势，眨眼频率逐渐增大；驾驶视觉负荷可分为低、中和高这3个等级；当弯坡组合指数小于23.4%·km-1时，驾驶视觉负荷可保持在中等等级以上。研究结果将为山区公路的安全状况改善及提升舒适性提供理论依据。

关键词：交通工程,驾驶视觉负荷,实车试验,山区双车道公路,因子分析与熵权法,弯坡组合

基金资助：重庆交通大学研究生科研创新项目(2024S0071)；重庆市研究生联合培养基地建设项目(JDLHPYJD2020029)。