[发明专利]一种夜间驾驶人视觉搜索能力量化方法

说明书

一种夜间驾驶人视觉搜索能力量化方法，它属于视觉搜索能力量化技术领域。本发明解决了现有研究对夜间驾驶人视觉搜索能力量化不准确，导致道路照明设施和限速设置不合理的问题。本发明构造视觉搜索能力分配模型以及二分类模型，对视觉搜索能力分配量化指标进行提取后计算视觉搜索能力分配值，通过视觉搜索能力分配值与时间距离拟合得到的公式计算出视觉搜索能力分配值对应的时间距离，最后用Logistics回归进行二分类，得到各方案下的视觉搜索能力量化值。实现了用客观参数量化夜间驾驶人视觉搜索能力，提高了对夜间驾驶人视觉搜索能力量化的准确度，有利于规划道路照明设施和限速设置。本发明可以用于指导道路照明设施和限速的设置。

技术领域

本发明属于视觉搜索能力量化技术领域，具体涉及一种夜间驾驶人视觉搜索能力量化方法。

背景技术

目前对驾驶人白天视觉搜索能力的量化思路主要有三种。第一种使用单个眼动参数对驾驶人的视觉搜索能力进行量化，这种方法的缺陷在于单个眼动参数不足以完全表达驾驶人视觉搜索能力。第二种采集驾驶人眼动参数、心率、脑电、皮电等生理心理参数，同时采用调查问卷收集驾驶任务中驾驶人驾驶能力的主观判断，通过拟合出的指标量化驾驶人当前视觉搜索能力。这种方法的缺陷在于驾驶人主观感受未必准确，且未考虑到外界环境对驾驶人视觉搜索能力的影响。第三种是利用各种形式的次任务代替主观量表，但次任务本身对驾驶人视觉搜索能力产生的干扰无法量化和判断。由于夜间驾驶人视觉搜索能力受到照明条件限制，所以针对白天所确定的安全停车视距等基于驾驶人视觉特征的安全指标并不完全适用于夜间。

目前国内外针对夜间驾驶人视觉搜索能力的量化研究还处于起步阶段，现有研究主要是围绕交通标志识认距离展开，但是现有研究对夜间驾驶人视觉搜索能力的量化仍然不准确，导致道路照明设施和限速设置不合理，进而影响夜间行车安全。而照明和车速是影响驾驶人夜间视觉搜索能力的主要因素，因此从照明、车速角度研究夜间驾驶人视觉搜索能力量化方法十分必要。

发明内容

本发明的目的是为解决现有研究对夜间驾驶人视觉搜索能力量化不准确，导致道路照明设施和限速设置不合理的问题，而提出了一种夜间驾驶人视觉搜索能力量化方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种夜间驾驶人视觉搜索能力量化方法，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一、分别采集M种方案下的夜间驾驶人在执行驾驶任务时的眼动数据和驾驶模拟器车辆运行数据；

所述眼动数据包括凝视点坐标、注视时长、眼动仪采集的图片和视频；

所述驾驶模拟器车辆运行数据包括车速、制动踏板开度、车辆在道路上的位置信息；

步骤二、对采集的全部凝视点进行聚类后得到凝视点的聚类结果；再根据凝视点的聚类结果和眼动仪采集视频的场景对驾驶人视野进行兴趣区域划分，得到各个兴趣区域的顶点像素坐标；

步骤三、根据步骤一采集的数据和步骤二得到的各个兴趣区域顶点像素坐标，提取视觉搜索能力分配值量化指标；

所述视觉搜索能力分配值量化指标包括Y₀、RD_i、p_ct、π、TD和FS₀；其中：Y₀是眼动仪采集图片的实际亮度值，RD_i为其它各个兴趣区域几何中心与第i个兴趣区域几何中心的相对距离，i＝1,2,…,7，p_ct为目标区域的累计注视时长百分比，π为一次马尔可夫平稳分布，TD为时间距离，FS₀为包含全部凝视点的凸多边形最小面积；

步骤四、对Y₀进行归一化，得到Y₀对应的归一化后的值Y；对FS₀进行标准化，得到FS₀对应的标准化后的值FS₀'，再对FS₀'进行归一化，得到FS₀'对应的归一化后的值FS；