目录

●第1章 绪论 1
1.1 公路隧道发展现状 2
1.1.1 全球视野下的公路隧道工程发展脉络 2
1.1.2 中国公路隧道的跨越式发展 3
1.1.3 从“建设热潮”到“运营时代”的转型 3
1.2 光环境信息设计方法与照明技术演进 4
1.2.1 光环境信息设计方法演进 5
1.2.2 隧道照明技术演进 6
1.3 光环境信息对驾驶行为与交通安全的作用机理 8
1.4 隧道光环境信息与生物量感知评价体系的发展与挑战 11
1.4.1 基于照明规范的物理指标评价体系 12
1.4.2 多维度综合评价体系 13
1.4.3 基于驾驶者生物量感知的光环境评价体系 15
1.5 隧道光环境优化方法研究现状 16
1.5.1 基于照明手段的隧道光环境优化 17
1.5.2 基于非照明手段的隧道光环境优化 19
1.6 隧道运营分类及主要矛盾 20
第2章 隧道光环境信息构成和信息表征 23
2.1 隧道光环境信息构成 23
2.1.1 隧道光环境直接影响因素 24
2.1.2 隧道光环境间接影响因素 24
2.2 隧道光环境安全与舒适表征指标 25
2.2.1 表征行车安全性的物理指标 25
2.2.2 表征行车舒适度的物理指标 28
2.3 信息表征的定义和指标 31
第3章 隧道光环境条件下驾驶者生物量感知基础 35
3.1 生物量感知的定义和内涵 35
3.1.1 生理心理响应机制 35
3.1.2 视觉功效 37
3.1.3 视觉辨识能力 39
3.2 驾驶者视觉感知特性 41
3.2.1 瞳孔大小及其变化特性指标 43
3.2.2 注视特性指标 44
3.2.3 扫视特性指标 45
3.3 其他生物量感知方式及指标 47
3.3.1 心电指标 47
3.3.2 肌电指标 48
3.3.3 脑电指标 49
3.3.4 皮电指标 50
第4章 隧道光环境物理量信息与驾驶者生物量感知相互作用关系 52
4.1 隧道光环境物理量信息基础概念及特性 52
4.1.1 隧道光环境物理量信息概述 52
4.1.2 隧道光环境信息场的时空效应 56
4.2 静态条件下物理量信息与生物量感知相互作用关系分析 59
4.2.1 颜色传递 60
4.2.2 视觉任务 61
4.2.3 听觉感知 62
第5章 隧道光环境物理量信息与驾驶者生物量动态感知试验设计 64
5.1 试验场景 64
5.2 试验人员 65
5.3 试验设备 65
5.3.1 物理量测试 65
5.3.2 生物量测试 68
5.4 试验流程 70
5.4.1 物理指标 71
5.4.2 生物指标 72
第6章 基于驾驶者生物量感知的公路隧道临界速度阈值及动态感知机理 74
6.1 不同行车速度条件下驾驶者生物量特征分析 74
6.1.1 驾驶者瞳孔面积特征分析 74
6.1.2 驾驶者心率特征分析 76
6.1.3 驾驶者视认距离特征分析 77
6.1.4 驾驶者反应时间特征分析 78
6.2 动态感知临界速度阈值分析 80
6.2.1 ROC曲线原理 80
6.2.2 基于ROC曲线的临界速度阈值确定 81
6.3 基于速度阈值的感知差异分析 84
6.3.1 海天堡隧道 84
6.3.2 南山隧道 85
6.3.3 长和路隧道 86
6.4 驾驶者动态感知机理分析 88
6.4.1 不同行车速度条件下驾驶者感知机理分析 88
6.4.2 不同隧道类型条件下驾驶者感知机理分析 89
6.4.3 不同速度阈值条件下驾驶者感知机理分析 90
第7章 基于探索性因子分析的生物量动态感知量化模型 94
7.1 探索性因子分析法原理简介 94
7.2 生物量动态感知量化模型构建 95
7.2.1 相关性检验 95
7.2.2 公因子提取 96
7.2.3 因子旋转 96
7.2.4 因子得分 98
7.2.5 生物量感知量化结果分析 99
7.3 时空效应下的生物量感知能力差异研究 101
7.3.1 正态性检验 101
7.3.2 方差分析结果 102
7.4 基于k-means聚类分析的生物量感知能力划分 105
7.4.1 聚类类别确定与评价 105
7.4.2 基于聚类类别的生物量感知能力划分 108
7.5 基于结构方程模型的生物量作用机理研究 110
7.5.1 结构方程模型原理简介 110
7.5.2 结构方程模型结果分析 111
第8章 融合物理量关键信息和生物量动态感知的隧道光环境评价模型 115
8.1 评价指标数据量化 115
8.1.1 光环境物理量信息 115
8.1.2 驾驶者生物量感知效果 120
8.1.3 综合评价等级划分 121
8.2 基于博弈论组合赋权法的综合权重确定 121
8.2.1 指标权重确定 121
8.2.2 综合权重确定 125
8.3 基于改进TOPSIS-RSR法的隧道光环境行车安全评价模型 128
8.3.1 TOPSIS-RSR法原理简介 128
8.3.2 隧道光环境行车安全综合评价 131
第9章 考虑驾驶者动态感知舒适需求的隧道光环境优化 138
9.1 动态感知舒适性与隧道光环境信息表征关系 138
9.1.1 拟优化隧道及表征指标优选 139
9.1.2 动态感知舒适性与隧道光环境信息关系量化 142
9.2 基于动态感知舒适性的隧道光环境质量评估 144
9.2.1 PCCIs舒适范围客观分析 144
9.2.2 PCCIs舒适范围主观分析 146
9.2.3 实际光环境评估 147
9.3 结合光环境信息表征和智能算法的隧道光环境优化 150
9.3.1 APFPSO算法 150
9.3.2 基于光环境信息表征的隧道光环境优化模型 151
9.3.3 优化方法应用 153
9.4 隧道光环境优化方法验证 156
9.4.1 基于VR的驾驶模拟环境 156
9.4.2 驾驶模拟试验过程 158
9.4.3 优化后感知水平及舒适性验证 159
参考文献 163
附录1 166
附录2 167