摘 要：为分析城市道路驾驶员在寒区拥堵状态下的注视特性，利用德国Dikablis眼动仪及其配套D-Lab软件在长春市城市道路开展实车试验，运用统计分析量化寒区拥堵道路特性对驾驶员注视特性的影响。结果表明：驾驶员行驶时主要通过注视获取交通信息，且注视点多集中在道路路况及道路交通流，尤其是在冰雪融冻路面状态该特征更加明显；驾驶员注视持续时间单因素方差结果小于0.05，在拥堵状态下的寒区城市道路行车时具有显著差异性。

关键词：注视特性;拥堵状态;寒区;城市道路;

作者简介：赵梓雯（1997—），女，山东临沂人，在读硕士研究生，研究方向为道路交通安全。;

基金：吉林省教育厅科学技术研究规划，项目编号：JJKH20210270KJ;吉林省大学生创新创业训练计划，项目编号：202010191037;

随着社会经济发展和生活水平的提高，我国机动车保有量逐年增加，据公安部数据显示，2020年中国机动车保有量为3.72亿辆，其中汽车保有量为2.81亿辆，同比增长7.5%。机动车为人们提供出行便利的同时，也产生了一系列的问题，如造成拥堵并导致交通事故的发生。

我国北方寒冷地区冬季漫长、降雪次数多、积雪结冰频现，冬季天气条件对道路交通的影响突出，容易造成交通拥堵，导致驾驶员情绪发生变化，引发交通事故。情绪变化主要体现在视觉变化上，注视行为是驾驶员获取道路和交通信息最主要的方式[1]，目前驾驶员的注视行为已受到国内外学者的关注。

YEKHSHATYAN和LEE[2]利用模拟驾驶器，进行眼动注视行为的相关性分析，研究了注意力分散程度和类型。TATLER等[3]研究了驾驶员在自由视角下的视觉转移模式，对驾驶员注视分配进行研究，得出控制视觉分配的机理及新兴理论框架。胡洪瑞等[4]通过虚拟驾驶软件模拟不同环境，认为在相同道路条件下，光线越差，驾驶人注视点数和回视点数越多。胡月琦等[5]研究了驾驶经验及环境对驾驶安全的影响，结果表明驾驶员在普通路段及特长隧道段视觉特性有明显差异。叶建光[6]得出在山区高速公路环境下，驾驶员注视持续时间较短，认知负荷较小的结论，总体上表现为遮蔽空间上长时间注视比开敞空间增多。

目前所研究的道路行车环境主要集中在隧道、山区道路及高速公路，但对于复杂环境下的城市道路研究较少。城市道路作为交通系统中的重要一部分，其行车环境对驾驶员的影响逐渐得到研究者的重视[7]。

寒区城市主要特点为冰雪期漫长，在频繁的降雪天气条件下，城市道路会产生积雪并造成路面结冰，从而致使路面附着系数降低。随着降雪时间的推移及气温光照的变化，路面冰雪状态也会随之发生变化，寒区冬季路面冰雪状态可分为：（1）自然积雪。发生降雪后覆盖在道路上的积雪，密度较小，大概为0.25～0.5 g/cm3，一般出现在降雪时及降雪后的短时间内。（2）光滑压实雪。道路上的自然积雪经过车辆以及行人的碾压，表面开始变得光滑，密度相较自然积雪状态增大，在0.5～0.6 g/cm3之间。（3）融冻冰雪。受持续低温影响，道路积雪经过阳光照射和车辆轮胎摩擦融化后，与路面结合凝结成冰膜，冰膜密度达到1.0 g/cm3，路面变得十分光滑，行驶的车辆容易发生侧滑及追尾事故。（4）溶融冰雪。当气温上升至0℃及以上时，路面冰雪开始融化，状态变为溶融冰雪。受光照及城市道路流量影响，溶融冰雪一般出现在道路两侧，且为不连续干湿状态。不同路面冰雪状态对应着不同的道路附着系数[8]，见表1。

表1 路面附着系数范围 下载原图

可以看出，路面附着系数在冰雪条件下和正常条件下相差很大。

选取长春市城市道路作为试验路段，包括快速路、主干路等各城市道路类型，全程11.5 km。试验路线途经商业区、学校、住宅区等，交通流变化明显，受行人车辆的横向干扰，具有典型的城市道路特征。具体路线见图1，从人民大街辅路出发，路口右转经过自由大路行至亚泰大街，后转向解放大路，沿解放大路进入新民大街，在新民大街与桂林路交汇处转向进入桂林路，后经牡丹街进入自由大路，继续行驶至人民大街到达终点。

图1 试验路线 下载原图

2020年长春市路网高峰行程延时指数1.836。为研究拥堵状态下注视特性，选定试验时间冰雪期交通流高峰时间段为17 00—18 30，分别在试验路线无冰雪、光滑压实雪、融冻冰雪、融冰冰雪路面状态下开展试验，其路面摩擦系数分别为0.8～0.9、0.2～0.25、0.10～0.20、0.30～0.40。

试验使用Dikablis眼动仪、D-lab软件、正选逆变器、摄像机、小型汽车及摩擦系数仪，部分仪器见图2、图3。该眼动仪由德国Ergoneers研制，具有高精度、低侵入性的特点。Dikablis配有两个摄像头：eye-camera和field-camera，前者负责追踪眼睛，后者负责录制场景，可同时采集双眼眼动数据及实景数据，配合D-lab软件可全方位、多角度分析眼动数据。