一种缓解隧道入口段黑洞效应的彩色路面设计方法

本方案属于公路隧道照明，具体涉及一种缓解隧道入口段黑洞效应的彩色路面设计方法。

背景技术：

1、汽车驶近较长隧道洞口时，在驾驶人视野中的天空、露天路面、附近建筑物等的亮度，远较隧道洞口的亮度高。在感应现象的作用下，虽然实际上洞口也有相当的亮度，但驾驶人仍然感到洞口很黑，像个“黑洞”，以致无法辨认洞口附近的情况，连障碍物也难以发现，这种现象称为“黑洞”效应。

2、“黑洞效应”是公路隧道几乎无法避免的问题，原因为隧道是一个管状物体，在行车方向上无法形成有效的视觉光线，从外观上看长隧道就是一个黑洞，特别是直线型隧道就更为突出，由此造成驾驶人员在进入隧道一瞬间，有视觉全暗的应激反应，原因为隧道洞内外光强度差值巨大，人眼需要一个适应过程。由此“黑洞效应”是隧道行车事故的较为常见的诱因，且发生事故的严重程度较大，需通过相应技术手段加以解决。

3、公开号为cn208172281u的专利公开了高速公路隧道黑洞效应抑制系统，包括设置在隧道的入口地面上的漫反光区和固定在隧道的入口顶壁上的漫反光板，该系统还包括车辆检测器、交通信号灯以及控制器。在白天，环境光照射到地面上的漫反光区，产生漫反射，被反射的光线一部分射入隧道的墙壁上，一部分射到漫反光板上并进行第二次漫反射，漫发射作用使得隧道的入口附近的一段区域被照亮，当汽车进入隧道的瞬间，司机的眼睛不会产生太大的明暗交替，从而能有效抑制黑洞效应，提高驾驶的安全性；另外，当隧道口处的车流量过大或是车速较慢时，控制器控制交通信号灯亮起，提醒司机减速注意前方车辆，进一步提高驾驶的安全性。

4、公开号为cn212005471u的专利公开了一种减弱高速公路隧道黑洞效应的入口段照明系统，包括安装在隧道洞口外的太阳能收集装置、车辆信息采集装置、环境信息采集装置和设于隧道入口段的加强照明装置，加强照明装置包括至少两组弧形钢架，每组弧形钢架包括两个沿隧道侧壁环形对称布置的弧形钢架，每一弧形钢架环向安装有一组加强照明灯具，每一加强照明灯具均套设有一用于将限定光束并使光束指向行车道中央的柱形灯罩，本专利通过调整隧道入口灯具的布置方式，提高隧道入口车辆与洞内环境的亮度对比度，能有效削弱隧道入口的黑洞效应，提高隧道行车安全性，同时本实用新型可以太阳能为能源，并依据车辆和环境信息控制照明系统运行时间，最大程度上减少电力消耗。

5、现有的隧道入口段减弱黑洞效应措施多是从照明设备和减光结构物去考虑，照明设备会大大增加隧道的运营成本，而减光结构物会提高隧道的建设成本且两者施工工序复杂，目前所研究的彩色路面均是对隧道洞外研究，并没有考虑隧道入口段。

技术实现思路

1、本方案提供一种建设运营成本低的缓解隧道入口段黑洞效应的彩色路面设计方法。

2、为了达到上述目的，本方案提供一种缓解隧道入口段黑洞效应的彩色路面设计方法，包括如下步骤：

3、步骤s10：侧量模块测量彩色沥青路面试块在隧道内不同位置的反射比，通过dialux仿真模拟软件建立多种路面颜色的隧道入口段照明环境模型，根据测得的反射比数据计算各颜色路面在不同工况下的亮度值，并将计算结果用于建立彩色路面行车安全性与节能效应评价指标；

4、步骤s20：通过缩尺试验和实车试验测量驾驶员在隧道入口段不同颜色路面条件下的反应时间和障碍物发现距离，同时借助眼动仪获取驾驶人在实车试验过程中的眼动数据，并基于sd法对彩色路面的色彩适用性进行调查分析，获得多个评价彩色路面行车安全性的人因指标建立层次分析法原理；

5、步骤s30：执行模块基于已经获得的评价指标和层次分析法原理，构建公路隧道入口段彩色路面行车安全与节能效应综合评价体系，结合获得的指标数据计算各路面颜色方案的总评价值，从而给出隧道入口段的彩色路面铺设方案。

6、本方案的有益效果：本发明通过在隧道入口段设计彩色路面，无需对照明设备和减光结构物进行改进，降低了隧道的建设运营成本且兼顾安全与舒适的指标，提高了隧道入口段的安全节能效应。

7、进一步，还包括s40: 在隧道入口处向内100m范围内铺设黄色路面。

8、进一步，所述s40中，隧道入口接近段可铺设红色路面。设红色路面可以达到减光和提醒驾驶人注意的目的。

9、进一步，所述s40中，洞外接近段红色路面长度为50m，在红色路面前设置彩色防滑带以达到防滑和提前警示的目的。

10、进一步，所述s40中，路面材料选用阻燃型防滑材料。可以缩短制动距离并降低火灾发生的概率。

11、进一步，所述s10中，通过dialux仿真模拟软件建立四种路面颜色的隧道入口段照明环境模型，四种路面颜色包括黑色路面、红色路面、绿色路面和黄色路面。

12、进一步，所述彩色路面行车安全性与节能效应评价指标包括视认能力、视觉特性、色彩适用性和节能效应。

13、进一步，所述视认能力包括反应时间和障碍物发现距离。

14、进一步，所述视觉特性包括瞳孔面积变化率和平均注视时间。

15、进一步，所述色彩适用性包括警示性和舒适性。

16、进一步，所述节能效应包括路面亮度和环境亮度。

17、进一步，所述步骤s20中，所述眼动仪包括镜框载体和集成于所述镜框载体上的眼球运动记录器；

18、所述镜框载体包括相连的左框体和右框体，所述左框体和所述右框体通过连接部相连；所述眼球运动记录器包括左眼摄像头、右眼摄像头、影像处理器、判断单元和控制器，所述左眼摄像头位于所述左框体的底部内侧边缘中间偏右的位置，所述右眼摄像头位于所述右框体的底部内侧边缘中间偏左的位置，所述左眼摄像头和右眼摄像头用于记录用户的双眼的眼动信息，

19、所述影像处理器用于通过所述左眼摄像头和所述右眼摄像头获取用户的眼动信息并传递给判断模块，判断模块用于判断单位时间内眼动次数是否大于阈值，当单位时间内眼动次数小于阈值时将眼动信息保存至本地，当单位时间内眼动次数大于阈值时，重新侧量眼动信息；所述判断模块将判断信系传递给控制器，

20、所述左框体和右框体上均设有四个通孔，四个所述通孔内均设有通风组件，所述通风组件包括第一通风组件和第二通风组件，所述第一通风组件和第二通风组件均包括连接杆、支撑杆和微型风扇，连接杆的两端均与通孔的侧壁连接，连接杆与通孔的轴线相垂直，支撑杆的与连接杆固定连接，微型风机位于支撑杆上，所述微型风机与控制器通讯连接，当单位时间为眼动次数大于阈值时，控制器控制微型风机转动10s，所述第一通风组件中的微型风机吸风面朝向眼睛，所述第二通风组件中的微型风机吸风面背向眼睛，所述第一通风组件分别位于左框体的左上右下的通孔内和右框体的左下右上的通孔内，所述第二通风组件位于左框体的左下右上的通孔内和右框体的左上右下的通孔内。

21、将眼动仪戴在头上，左眼摄像头和右眼摄像头记录用户的双眼的眼动信息，当单位时间内眼动次数小于阈值时，表示眼动次数正常，进而影像处理器将眼动信息保存至本地，当单位时间内眼动次数大于阈值时，表示眼动异常，或许眼动仪内进了飞虫，控制器开启第一通风组件内的微型风扇，使得微型风扇将飞虫吸走，然后重新测量眼动次数。当第一通风组件内的微型风扇启动10s后，单位时间内眼动次数依然不正常时，则表示眼睛内进了飞虫或杂物，进而控制器控制第二通风组件内的微型风扇转动10s，将眼睛内的杂质后飞虫吹走，然后开始正常测量眼动次数。

22、进一步，还包括位于所述连接部上的鼻托组件，所述鼻托组件上设有垫块，所述垫块上设有通风孔，所述通风孔与通孔相对应。

23、当天气炎热易出汗时，通过控制器控制微型风扇转动进而给鼻梁上扇风，进而使得鼻梁上的汗珠被吹干，进而不会使得眼动仪往下滑，便于眼动仪的测量工作能够高效完成。

24、进一步，所述垫块上设有通道，所述通道倾斜设置，所述通道内设有橡胶球，所述橡胶球位于通道最低端，所述垫块上最高端设有橡胶塞和活塞，所述橡胶塞具有弹性，所述橡胶塞固定设在通道的最高处，所述活塞滑动设在通道内，所述活塞与橡胶塞通过弹簧连接。当驾驶人进行实车实验室，因为抖动导致眼动仪掉落，此时橡胶球从最低端滑落至最高端，进而橡胶球撞击活塞，压缩弹簧，使得活塞在通道内反复滑动，进而带动橡胶塞内外弹动，对驾驶人的鼻梁进行按摩，缓解鼻梁长期承受眼动仪的压迫所带来的疲劳。