機(jī)電設(shè)施脫落對(duì)在役隧道運(yùn)營(yíng)安全性影響的測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道工程，尤其涉及一種機(jī)電設(shè)施脫落對(duì)在役隧道運(yùn)營(yíng)安全性影響的測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，汽車行業(yè)發(fā)展迅猛，車輛密集化、行車高速化、轎車家庭化和駕駛員非職業(yè)化已經(jīng)是發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是由于車輛數(shù)量和駕駛?cè)藬?shù)的迅速增加，交通事故率逐年上升，行車安全問題已經(jīng)得到了人們的廣泛關(guān)注，尤其是在隧道環(huán)境中的交通事故發(fā)生率較普通行車環(huán)境事故發(fā)生率更高，其原因:隧道作為埋置于地層內(nèi)的工程建筑物，是人類利用地下空間的一種形式，隧道為人們帶來(lái)交通便利的同時(shí)，但是由于隧道內(nèi)行車環(huán)境復(fù)雜，光線的影響以及其他因素的影響，將嚴(yán)重影響形成安全，其中，在其他因素中，隧道內(nèi)的機(jī)電設(shè)施脫落是造成行車危險(xiǎn)的重要因素之一，在隧道內(nèi)如果機(jī)電設(shè)施脫落，會(huì)對(duì)行駛過(guò)程造成嚴(yán)重的影響，目前，對(duì)于隧道的機(jī)電設(shè)施脫落主要依靠實(shí)地勘測(cè)，但針對(duì)機(jī)電設(shè)施脫落對(duì)隧道行車的影響并沒有準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)方法，從而不能對(duì)機(jī)電設(shè)施脫落條件下隧道內(nèi)的安全行車作出一個(gè)正確的指導(dǎo)措施，雖然目前有通過(guò)純理論的數(shù)學(xué)模型對(duì)隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)施脫落條件下的行車安全性進(jìn)行評(píng)估，但是缺乏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)證，同樣不能夠作出準(zhǔn)確的指導(dǎo)措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種機(jī)電設(shè)施脫落對(duì)在役隧道運(yùn)營(yíng)安全性影響的測(cè)試方法，以解決上述問題。
[0004]本發(fā)明提供的機(jī)電設(shè)施脫落對(duì)在役隧道運(yùn)營(yíng)安全性影響的測(cè)試方法，包括
[0005]a.構(gòu)建隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)施脫落條件下的汽車駕駛的虛擬環(huán)境，
[0006]b.采集處于虛擬環(huán)境中進(jìn)行模擬駕駛的駕駛員的行為信息，
[0007]c.對(duì)采集信息進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，判斷隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)施脫落安全性。
[0008]進(jìn)一步，步驟c還包括:
[0009]Cl.統(tǒng)計(jì)駕駛員在不同機(jī)電設(shè)施脫落條件下的行為信息，并將行為信息分為不同的等級(jí)；
[0010]C2.將不同機(jī)電設(shè)施脫落環(huán)境按嚴(yán)重程度進(jìn)行分級(jí)，機(jī)電設(shè)施脫落等級(jí)包括駕駛員預(yù)見機(jī)電設(shè)施脫落、機(jī)電設(shè)施即將脫落和機(jī)電設(shè)施掉落；
[0011]c3.將行為信息等級(jí)和機(jī)電設(shè)施脫落等級(jí)匹配對(duì)應(yīng)，確定隧道虛擬環(huán)境的行車安全性，其中，行車安全性也具有不同的安全等級(jí)。
[0012]進(jìn)一步，步驟a還包括通過(guò)虛擬環(huán)境呈現(xiàn)設(shè)備構(gòu)建汽車駕駛的虛擬環(huán)境，所述虛擬呈現(xiàn)設(shè)備用于模擬出隧道內(nèi)不同的機(jī)電設(shè)施脫落的虛擬環(huán)境。
[0013]進(jìn)一步，步驟b中所述的駕駛員的行為信息包括駕駛員的注視信息和駕駛員的動(dòng)作信息。
[0014]進(jìn)一步，所述駕駛員的注視信息包括注視持續(xù)時(shí)間、注視時(shí)間百分比、平均注視時(shí)間、注視次數(shù)百分比、掃描眼動(dòng)平均速度和瞳孔面積大?。凰鲴{駛員的動(dòng)作信息為駕駛員改變車輛行駛狀態(tài)的操作信息。
[0015]進(jìn)一步，所述駕駛員的動(dòng)作信息包括改變行駛方向、車輛加速、車輛減速和駐車信息。
[0016]進(jìn)一步，所述步驟Cl中的安全級(jí)別包括:良好、一般、嚴(yán)重和特別嚴(yán)重。
[0017]進(jìn)一步，步驟b還包括通過(guò)采集單元采集處于虛擬環(huán)境中進(jìn)行模擬駕駛的駕駛員的行為信息，所述采集單元包括眼動(dòng)儀和傳感器組。
[0018]進(jìn)一步，步驟a還包括采用六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)還原虛擬環(huán)境中汽車的運(yùn)動(dòng)。
[0019]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和眼動(dòng)儀的結(jié)構(gòu)原理，建立了測(cè)試運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)施脫落病害對(duì)行車安全性影響的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，無(wú)需到實(shí)際運(yùn)營(yíng)的隧道中對(duì)機(jī)電設(shè)施脫落病害進(jìn)行直接測(cè)試，并且能夠提高運(yùn)營(yíng)隧道機(jī)電設(shè)施脫落分級(jí)及對(duì)行車安全性影響評(píng)估的效率，實(shí)現(xiàn)了在虛擬運(yùn)營(yíng)隧道場(chǎng)景中定量測(cè)試不同機(jī)電設(shè)施脫落量對(duì)隧道運(yùn)營(yíng)功能性和安全性的影響，為運(yùn)營(yíng)隧道機(jī)電設(shè)施脫落分級(jí)評(píng)價(jià)提供了一種高效、節(jié)能的新方法，大大減少了人力和物力成本，提高了測(cè)試的準(zhǔn)確性。
【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0021]圖1是本發(fā)明的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:圖1是本發(fā)明的原理示意圖。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明中的機(jī)電設(shè)施脫落對(duì)在役隧道運(yùn)營(yíng)安全性影響的測(cè)試方法，包括
[0024]a.構(gòu)建隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)施脫落條件下的汽車駕駛的虛擬環(huán)境，
[0025]b.采集處于虛擬環(huán)境中進(jìn)行模擬駕駛的駕駛員的行為信息，
[0026]c.根據(jù)采集信息進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，判斷隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)施脫落安全性。
[0027]本發(fā)明利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，構(gòu)建用于汽車駕駛的虛擬環(huán)境和用于駕駛的車輛，產(chǎn)生“汽車-駕駛員-隧道”的閉環(huán)系統(tǒng)，在這一閉環(huán)系統(tǒng)中駕駛員模擬駕駛汽車，可根據(jù)運(yùn)營(yíng)隧道場(chǎng)景中出現(xiàn)的機(jī)電設(shè)施脫落的虛擬視景、場(chǎng)景音效和車輛的運(yùn)動(dòng)仿真等虛擬環(huán)境，使駕駛員沉浸到這一環(huán)境中，并根據(jù)虛擬場(chǎng)境中產(chǎn)生的觸覺，聽覺和視覺，變換相應(yīng)的駕駛動(dòng)作，使得虛擬駕駛車輛的位置在行駛環(huán)境中不斷變化，以產(chǎn)生駕駛員和虛擬環(huán)境的交互，通過(guò)對(duì)駕駛員行為信息和車輛的運(yùn)動(dòng)情況，測(cè)試運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)施脫落現(xiàn)象對(duì)行車安全性的影響。
[0028]在本實(shí)施例中，步驟c還包括:
[0029]Cl.統(tǒng)計(jì)駕駛員在不同機(jī)電設(shè)施脫落條件下的行為信息，并將行為信息分為不同的等級(jí)；
[0030]c2.將不同機(jī)電設(shè)施脫落環(huán)境按嚴(yán)重程度進(jìn)行分級(jí)，機(jī)電設(shè)施脫落等級(jí)包括駕駛員預(yù)見機(jī)電設(shè)施脫落、機(jī)電設(shè)施即將脫落和機(jī)電設(shè)施掉落；
[0031]c3.將行為信息等級(jí)和機(jī)電設(shè)施脫落等級(jí)匹配對(duì)應(yīng)，確定隧道虛擬環(huán)境的行車安全性，其中，行車安全性也具有不同的安全等級(jí)。
[0032]在本實(shí)施例中，將機(jī)電設(shè)施脫落分為駕駛員預(yù)見機(jī)電設(shè)施脫落、機(jī)電設(shè)施即將脫落和機(jī)電設(shè)施掉落三個(gè)等級(jí)，其中即將脫落是指機(jī)電設(shè)施與固定設(shè)施已經(jīng)松動(dòng)即將脫落，三個(gè)等級(jí)對(duì)駕駛員的操作都會(huì)造成不同程度的影響。
[0033]步驟a還包括通過(guò)虛擬環(huán)境呈現(xiàn)設(shè)備構(gòu)建汽車駕駛的虛擬環(huán)境，所述虛擬呈現(xiàn)設(shè)備用于模擬出不同的隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)施脫落的虛擬環(huán)境。
[0034]步驟b中所述的駕駛員的行為信息包括駕駛員的注視信息和駕駛員的動(dòng)作信息。
[0035]在本實(shí)施例中，步驟a還包括通過(guò)虛擬環(huán)境呈現(xiàn)設(shè)備構(gòu)建汽車駕駛的虛擬環(huán)境，所述虛擬環(huán)境包括虛擬視景、場(chǎng)景音效和車輛運(yùn)動(dòng)仿真。所述虛擬呈現(xiàn)設(shè)備用于模擬出不同的隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)施脫落的虛擬環(huán)境。本實(shí)施例采用Unity3D軟件平臺(tái)，用于隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)施脫落的虛擬場(chǎng)景的設(shè)計(jì)，人與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互等應(yīng)用開發(fā)，與虛擬現(xiàn)實(shí)外圍設(shè)備的通信和控制，虛擬呈現(xiàn)設(shè)備主要包括立體折幕和視頻頭盔，通過(guò)虛擬呈現(xiàn)設(shè)備構(gòu)建一個(gè)3D虛擬環(huán)境。
[0036]在本實(shí)施例中，步驟b中所述的駕駛員的行為信息包括駕駛員的注視信息和駕駛員的動(dòng)作信息。基于隧道路段環(huán)境特點(diǎn)、事故特征以及駕駛員動(dòng)態(tài)視覺特性，利用眼動(dòng)儀記錄駕駛員眼動(dòng)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)眼動(dòng)行為的分析，有效量化駕駛員的眼動(dòng)行為，有利于找到駕駛員的行為規(guī)律，再結(jié)合駕駛員做出相應(yīng)眼動(dòng)時(shí)隧道內(nèi)的虛擬環(huán)境，并以此為運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)施脫落病害對(duì)行車安全影響評(píng)估提供了新的實(shí)驗(yàn)方