長大隧道光環(huán)境下駕駛?cè)诵畔⒏兄碚鞣椒ㄑ芯楷F(xiàn)狀和進(jìn)展

何世永，周淵濤，梁 波，杜國平

(1.重慶交通大學(xué) 省部共建山區(qū)橋梁及隧道工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 重慶 400074；2.重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院，重慶 400074；3.重慶高新區(qū)開發(fā)投資集團(tuán)有限公司，重慶 401329)

0 引言

截至2018年，我國已成為世界上隧道規(guī)模最大、數(shù)量最多、發(fā)展速度最快的國家[1]。錢七虎院士在2020年中國隧道與地下工程大會(huì)上指出：“地下空間的開發(fā)、利用是人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的重要途徑”。當(dāng)前，我國隧道發(fā)展主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：1)在我國中西部山嶺地區(qū)，目前大量新建和規(guī)劃建設(shè)的山區(qū)高速公路橋隧比在70%～80%以上，常常以連續(xù)隧道群，超長、特長隧道的形式出現(xiàn)；2)伴隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國大城市和高密度城市群的發(fā)展亟需建造大量地下快速通道；3)我國水域面積遼闊，內(nèi)陸水域面積達(dá)17.47×104km2(長江、黃河、珠江等七大水系)，遼東灣、渤海灣等海灣水域面積超過0.5×104km2,大量水下隧道亟需修建[2]。大規(guī)模、多類型的隧道由“建造”轉(zhuǎn)“運(yùn)營”，勢必進(jìn)一步凸顯隧道運(yùn)營安全、舒適和高能耗之間的矛盾。

隧道因具有特殊的半封閉管狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，自然光無法直接照射入洞內(nèi)，目前國內(nèi)外規(guī)范[3-5]主要采用亮度分段過渡的照明方式保障其運(yùn)營交通安全。此背景下，隧道洞外自然光環(huán)境、洞內(nèi)人工電氣照明環(huán)境等共同構(gòu)成公路隧道運(yùn)營光環(huán)境。當(dāng)駕駛?cè)笋{車經(jīng)過隧道光環(huán)境時(shí)，劇烈的明暗亮度過渡易導(dǎo)致視覺適應(yīng)不及時(shí)，亮度均勻性較差又會(huì)引起感知度下降[4]，線路隧道比、隧道長度等的增加又會(huì)加大上述問題對駕駛?cè)说挠绊?，進(jìn)而導(dǎo)致駕駛?cè)艘曈X功效降低、視覺負(fù)荷增加以及視錯(cuò)覺現(xiàn)象，引起駕駛疲勞或視認(rèn)錯(cuò)誤，進(jìn)而誘發(fā)重、特大交通事故，嚴(yán)重影響隧道運(yùn)營安全、節(jié)能和舒適。

赤瑞特拉的信息獲取試驗(yàn)表明，視覺感知占人類信息感知的83%[6]；交通事故致因大樣本調(diào)查顯示，視覺作為人因(human factors)主導(dǎo)因素占事故致因比例高達(dá)92.6%[7]。因此，實(shí)現(xiàn)隧道運(yùn)營安全、舒適、節(jié)能的關(guān)鍵在于為駕駛?cè)颂峁┯行А⒊浞值囊曈X交通信息，而評價(jià)隧道光環(huán)境信息是否合理的關(guān)鍵在于光環(huán)境信息能否促進(jìn)駕駛?cè)笋{車順利通過公路隧道。由此可見，隧道動(dòng)態(tài)光環(huán)境下駕駛?cè)艘曈X信息感知表征是隧道光環(huán)境設(shè)置要考慮的核心科學(xué)問題，也是人-車-隧道光環(huán)境一體化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題之一。目前，國內(nèi)外學(xué)者圍繞“隧道動(dòng)態(tài)光環(huán)境信息感知表征方法”已開展了大量研究，在指導(dǎo)隧道光環(huán)境設(shè)計(jì)施工中起到重要的作用。但隨著我國隧道數(shù)量、類型等的增多，高隧道比、長時(shí)間的隧道光環(huán)境條件勢必引發(fā)更多駕駛?cè)诵畔⒏兄獑栴}。

基于此，本文擬在《公路隧道光環(huán)境信息感知及試驗(yàn)研究》[6]的基礎(chǔ)上，基于公路隧道光環(huán)境視覺感知信息組成，系統(tǒng)梳理國內(nèi)外駕駛?cè)诵畔⒏兄碚鞣椒ㄑ芯窟M(jìn)展，并結(jié)合我國隧道及地下空間建設(shè)和發(fā)展趨勢，進(jìn)一步提出隧道光環(huán)境信息感知表征方法研究建議。

1 交通隧道光環(huán)境下駕駛?cè)诵畔⒏兄碚鞣椒ㄑ芯楷F(xiàn)狀

交通隧道光環(huán)境下駕駛?cè)诵畔⒏兄碚鞣椒ㄖ福寒?dāng)駕駛?cè)艘砸欢ㄜ囁亳{車經(jīng)過隧道，處于隧道光環(huán)境下時(shí)，一種用于表征駕駛?cè)送ㄟ^視覺獲得隧道光環(huán)境提供的交通環(huán)境信息質(zhì)量的方法。當(dāng)前對駕駛?cè)艘曈X在交通隧道光環(huán)境下信息表征的研究大致是從駕駛?cè)艘曈X辨識能力、視覺功效、視覺負(fù)荷和視錯(cuò)覺4個(gè)方面展開。其中，視覺辨識能力以駕駛?cè)酥饔^視亮度和目標(biāo)察覺閾值為基礎(chǔ)參數(shù)，用以表征駕駛?cè)说男畔⒏兄灰曈X功效著重于分析駕駛?cè)藢φ系K物的躲避能力，以小目標(biāo)反應(yīng)時(shí)間和目標(biāo)丟失率作為表征駕駛?cè)诵畔⒏兄幕A(chǔ)參數(shù)(視覺功效法中的小目標(biāo)由20世紀(jì)的英國學(xué)者Weston引入到交通照明領(lǐng)域，他提出通過測試不同照度下試驗(yàn)人員對不同尺寸和對比度下的視覺目標(biāo)的反應(yīng)速度和精度，由此被測試的視覺目標(biāo)被稱為小目標(biāo))；視覺負(fù)荷則著重于駕駛?cè)说男睦?、生理參?shù)，用以反映駕駛?cè)嗽谛熊囘^程中出現(xiàn)的視覺疲勞和心理緊張等狀態(tài)；視錯(cuò)覺的研究對象為駕駛?cè)嗽谒淼拦猸h(huán)境下出現(xiàn)的速度錯(cuò)覺、線性錯(cuò)覺、距離錯(cuò)覺等感知錯(cuò)覺。從視覺響應(yīng)類別、定義、表征方式和評價(jià)指標(biāo)4個(gè)方面來看，駕駛?cè)艘曈X信息感知表征方法研究框架如圖1所示。

圖1 駕駛?cè)艘曈X信息感知表征方法研究框架圖

視覺辨識能力對應(yīng)人眼在不同光環(huán)境條件下的主觀視亮度與目標(biāo)察覺閾值的比值；視覺功效對應(yīng)駕駛?cè)说男∧繕?biāo)反應(yīng)時(shí)間與小目標(biāo)丟失率；視覺負(fù)荷對應(yīng)駕駛?cè)说男碾?、腦電、瞳孔參數(shù)等指標(biāo)；視錯(cuò)覺對應(yīng)駕駛?cè)嗽隈{駛過程中的速度標(biāo)準(zhǔn)差、加速度等駕駛行為指標(biāo)以及注視持續(xù)時(shí)間、注視次數(shù)等視覺特性指標(biāo)。從以上評價(jià)指標(biāo)的角度看，當(dāng)前的駕駛?cè)诵畔⒏兄碚鞣椒ㄊ菑娜艘蚬こ痰慕嵌?，利用駕駛?cè)说母黝愋睦?、生理參?shù)對交通隧道光環(huán)境信息質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。而在具體研究中，則是對隧道光環(huán)境進(jìn)行解構(gòu)，采用控制變量的方法，分項(xiàng)研究亮度、顏色(相對色溫、光譜分布函數(shù))、輪廓形狀、空間大小等對駕駛?cè)诵睦?、生理指?biāo)的影響[6]。因此，當(dāng)前學(xué)界對于交通隧道下駕駛?cè)诵畔⒏兄难芯?，可以理解為對隧道光環(huán)境物理量(環(huán)境亮度、顏色、輪廓形狀等)與隧道光環(huán)境下駕駛?cè)松锪?駕駛?cè)艘曈X功效、察覺閾值、心理參數(shù)、生理參數(shù)等)兩者之間相關(guān)關(guān)系的研究。

1.1 隧道光環(huán)境下駕駛?cè)艘曈X辨識能力研究現(xiàn)狀

20世紀(jì)50年代開始，由于荷蘭學(xué)者Schreuder[8]和日本學(xué)者Narisada等[9]在駕駛?cè)诉m應(yīng)點(diǎn)與洞口距離值，即駕駛?cè)司烤乖谒淼蓝纯谑裁次恢瞄_始注視或適應(yīng)洞內(nèi)環(huán)境的“適應(yīng)距離”或“注視距離”值的選取上存在分歧[10]，導(dǎo)致所推薦的入口段亮度值存在較大差異。

為解決駕駛?cè)私咏M(jìn)入隧道過程中“適應(yīng)距離”和“注視距離”值選取的國際性難題，20世紀(jì)80年代，加拿大學(xué)者Adrian[11-13]提出了公路隧道洞口1倍停車視距處等效光幕亮度的計(jì)算方法，即駕駛員的視亮度由視野2°范圍的中央窩亮度和視野2°范圍以外的等效雜散光亮度共同構(gòu)成，駕駛員視野范圍內(nèi)多個(gè)眩光源疊加產(chǎn)生的亮度總和構(gòu)成等效光幕亮度。2004年，國際照明協(xié)會(huì)[4]從車內(nèi)駕駛?cè)艘曇扒闆r出發(fā)，綜合考慮空氣中光的散射以及汽車擋風(fēng)玻璃的影響，推薦察覺對比度法描述隧道洞口段視野亮度動(dòng)態(tài)感知特征。隧道入口段察覺對比度計(jì)算示意見圖2，其計(jì)算公式如下：

圖2 隧道入口段察覺對比度計(jì)算示意圖

式中：Lth為入口段亮度設(shè)計(jì)值；τws為汽車擋風(fēng)玻璃的光透射率；La為大氣亮度值；Lws為大氣的光幕亮度；Lseq為隧道洞外的等效光幕亮度；τa為大氣的光透射率；Cm為路面上被測試目標(biāo)物的最小察覺亮度對比度；ρ為漫反射目標(biāo)物的光反射比；qc為測點(diǎn)處路面亮度與目標(biāo)物中心點(diǎn)垂直面照度的比值，qc=L/Ev(L為中心點(diǎn)亮度，Ev為垂直面照度)。

分析察覺對比度計(jì)算公式可以發(fā)現(xiàn)，其對視覺目標(biāo)物如何被察覺的理解，借鑒了德國生理學(xué)家E.H.韋伯提出的韋伯定律[14]，即感覺的差別閾限隨原刺激量的變化而變化，且表現(xiàn)為一定的規(guī)律性，即刺激的增量ΔI和原刺激值I的比值是一個(gè)常數(shù)K。對應(yīng)于等效光幕亮度、察覺對比度和視覺辨識能力為：等效光幕亮度對應(yīng)原刺激值I，察覺對比度中目標(biāo)亮度相對于等效光幕亮度的增量對應(yīng)ΔI，常數(shù)K則對應(yīng)駕駛?cè)吮孀R能力。即入口段亮度的設(shè)計(jì)值必須使目標(biāo)物在人眼中的主觀視亮度與目標(biāo)察覺閾值的比值大于0.28(CIE推薦的最低察覺對比度值)，以保證人眼能夠及時(shí)對目標(biāo)物進(jìn)行辨識，滿足行車的安全性需求。

2011年，北美照明工程協(xié)會(huì)[5]提出駕駛?cè)酥饔^評價(jià)法(safety rating numbers)作為輔助評價(jià)方法。胡英奎等[15]基于等效光幕亮度理論，提出采用數(shù)值積分的方法確定各圓環(huán)邊界對應(yīng)視角的優(yōu)化方法。Weng等[16]結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)，對察覺對比度法中的對比顯示系數(shù)qc進(jìn)行了分析和優(yōu)化。Mehri等[17]基于等效光幕亮度的察覺對比度法，對隧道入口段、過渡段、中間段和出口段的等效光幕亮度進(jìn)行實(shí)測，結(jié)果表明：察覺對比度法在隧道洞內(nèi)的測量應(yīng)用具有一定的局限性。梁波等[18]在研究優(yōu)化逆光照明條件下的隧道照明燈具布燈參數(shù)時(shí)，引入中央視覺和周邊視覺的小目標(biāo)可見度(small target visibility)，以更準(zhǔn)確地評價(jià)隧道照明質(zhì)量。

綜上，當(dāng)前國內(nèi)外研究對駕駛?cè)艘曈X辨識能力的考察,其優(yōu)點(diǎn)在于充分考慮了環(huán)境因素(擋風(fēng)玻璃與大氣散射)和人眼視野范圍對駕駛?cè)酥饔^視亮度的影響，使得在研究中對亮度這一物理量的考察更為精確；但其缺點(diǎn)在于這種方法在研究過程中忽略了相對色溫、相對光譜分布、光源顯色性等物理量指標(biāo)對駕駛?cè)说挠绊?，以及包括亮度在?nèi)的上述物理量指標(biāo)在行車過程中動(dòng)態(tài)變化對駕駛?cè)水a(chǎn)生的影響。根據(jù)胡治國等[19]、金海等[20]的相關(guān)研究表明，相對光譜分布、相對色溫和光源顯色性等指標(biāo)的變化都會(huì)影響人體的主觀視亮度，進(jìn)而會(huì)影響人體對目標(biāo)物的辨識能力。因此，未來可以考慮對人眼主觀視亮度的計(jì)算方法進(jìn)行修正，進(jìn)一步考慮相對色溫、相對光譜分布和光源顯色性等光環(huán)境物理量指標(biāo)對其的影響，并研究上述物理量動(dòng)態(tài)變化過程中的駕駛?cè)吮孀R能力變化特征。

1.2 隧道光環(huán)境下駕駛?cè)艘曈X功效研究現(xiàn)狀

視覺功效理論起源于20世紀(jì)30年代，由英國學(xué)者Weston[21-22]引入到交通安全領(lǐng)域; 發(fā)展至20世紀(jì)60年代，荷蘭學(xué)者Schreuder[8]結(jié)合公路隧道不同區(qū)段的照明特點(diǎn)，創(chuàng)建了模擬公路隧道視覺環(huán)境的室內(nèi)視覺模型，以一定閾值條件下75%視標(biāo)察覺率為指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。視覺功效(visual performance)指被測試主體的視覺系統(tǒng)對一項(xiàng)視覺任務(wù)所做出的反應(yīng)速度和精確度[23]，與駕駛?cè)说母兄磻?yīng)—制動(dòng)生效過程一致[10]，駕駛?cè)送＼囘^程及反應(yīng)時(shí)間示意如圖3所示。伴隨著中間視覺光度學(xué)的研究[24]，因視覺功效理論考慮了視覺感光錐桿細(xì)胞同時(shí)存在并共同作用的亞相加性問題以及視覺顏色通道和非顏色通道的拮抗問題[25]，“視覺功效”理論在表征視覺真實(shí)感知方面被廣泛使用。2012年，Rea[26]在論證交通條件下照明對駕駛員視覺功效的影響時(shí)指出，駕駛?cè)艘曈X功效與交通安全息息相關(guān)。

圖3 駕駛?cè)送＼囘^程及反應(yīng)時(shí)間示意圖[27]

在隧道照明方面，崔璐璐等[28]采用基于反應(yīng)時(shí)間的視覺功效理論，研究不同光源光色特性如相對色溫、光譜能量分布等對駕駛員視覺功效的影響。何世永等[29]基于視覺功效研究不同隧道光環(huán)境下，如隧道側(cè)壁分別采用水泥砂漿、瓷磚和蓄能反光涂料時(shí)，隧道光環(huán)境對駕駛?cè)艘曈X反應(yīng)時(shí)間的影響。Liang等[30]在2車道靜態(tài)室內(nèi)仿真模型中，研究了中間段低亮度環(huán)境下環(huán)境相對色溫對駕駛?cè)艘曈X功效的影響；劉英嬰等[31]在類似的試驗(yàn)中得出相似的結(jié)論，但是試驗(yàn)結(jié)果表明色溫并不是唯一相關(guān)因素，由于“光生物效應(yīng)”的影響，色溫相似而光譜能量分布不同的光源對照明效果影響不同，選擇高色溫且黃綠光成分較多的光源可以提高人眼靈敏度并顯著提升駕駛?cè)艘曈X功效。

在隧道入口段暗適應(yīng)方面，黃彥[32]基于隧道內(nèi)部復(fù)雜照明環(huán)境行車時(shí)司乘人員視覺特點(diǎn)進(jìn)行室內(nèi)模型試驗(yàn)，結(jié)合隧道內(nèi)部視覺適應(yīng)的主要影響因素建立視覺功效、司乘人員瞳孔尺寸以及照明環(huán)境的關(guān)系模型，對目前國際中以 CIE 標(biāo)準(zhǔn)暗適應(yīng)曲線的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行修正。He等[33-34]結(jié)合自主研發(fā)的隧道光環(huán)境動(dòng)態(tài)仿真平臺，對駕駛?cè)艘?0 km/h駕車經(jīng)過南向隧道時(shí)的光環(huán)境亮度變化和駕駛?cè)蝿?wù)進(jìn)行模擬，以公路隧道光環(huán)境亮度梯度降低條件下的光譜能量分布對駕駛?cè)艘曈X功效響應(yīng)機(jī)制為對象進(jìn)行研究，通過樣本試驗(yàn)指出，在動(dòng)態(tài)暗適應(yīng)條件下駕駛?cè)艘曈X光譜靈敏度曲線提前向短波方向移動(dòng)，由此導(dǎo)致駕駛?cè)说囊曇傲炼葎?dòng)態(tài)感知狀態(tài)發(fā)生改變，進(jìn)而對駕駛?cè)艘曈X辨識度產(chǎn)生影響。杜峰等[35]利用視覺功效試驗(yàn)獲得了駕駛?cè)嗽谒淼蓝赐饬炼炔粩嘧兓宜淼廊肟诙紊珳睾土炼炔煌瑮l件下的反應(yīng)時(shí)間，并對不同色溫下的折減系數(shù)進(jìn)行修正。

在隧道出口段明適應(yīng)方面，董麗麗等[36]以市面上常見的LED燈具作為研究對象，分析出口段亮度與照明燈具色溫對駕駛?cè)艘曈X功效的影響，研究結(jié)果表明：隧道出口段亮度越大，駕駛?cè)嗣鬟m應(yīng)過程中瞳孔面積變化越平緩，能有效提升駕駛?cè)说囊曈X功效；同時(shí)，由于感光色素的光化學(xué)反應(yīng)，在相同的亮度水平條件下，采用較高色溫的照明燈具能夠顯著提升駕駛?cè)说囊曈X功效，降低駕駛?cè)嗽诔隹诙蔚拿鬟m應(yīng)持續(xù)時(shí)間。傅順[37]基于駕駛?cè)说纳硖卣?，以瞳孔震蕩持續(xù)時(shí)間表征駕駛?cè)嗽诔隹诙涡熊囘^程中的明適應(yīng)持續(xù)時(shí)間，研究表明：在隧道出口段設(shè)置限速區(qū)段，將車速控制在70 km/h以下時(shí)，可以有效減少明適應(yīng)持續(xù)時(shí)間、提升駕駛?cè)说囊曈X功效與行車安全性。肖堯等[38]基于視覺功效理論研究公路隧道出口段“白洞”現(xiàn)象的改善措施，研究結(jié)果表明：在隧道出口段側(cè)壁采用漸變圖層設(shè)計(jì)方案，能夠有效緩解出口段的亮度過渡，提升駕駛?cè)说囊曈X功效、降低駕駛?cè)说囊曈X負(fù)荷。

綜上，視覺功效主要用于考察不同光環(huán)境下駕駛?cè)藢π∧繕?biāo)的識別能力和丟失率，表明駕駛?cè)嗽谒淼拦猸h(huán)境下識別障礙物、完成剎車制動(dòng)的綜合表現(xiàn)能力。但是，隨著研究的不斷深入，采用視覺功效法對隧道光環(huán)境進(jìn)行研究也暴露出以下2點(diǎn)問題：1)由于視覺功效法的使用依賴于不同對比度、視標(biāo)偏心角的小目標(biāo)產(chǎn)生，而試驗(yàn)場景局限于室內(nèi)試驗(yàn)，這就導(dǎo)致在研究中忽略了復(fù)雜的現(xiàn)場因素對駕駛?cè)艘曈X功效的影響和動(dòng)態(tài)行駛過程中駕駛?cè)艘曈X特征和心理特征對視覺功效的影響；2)分析過往研究的重點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，研究人員在研究過程中往往忽略了長時(shí)間行駛后駕駛?cè)艘曈X疲勞累積對駕駛?cè)艘曈X功效的影響。上述2點(diǎn)問題也導(dǎo)致了研究結(jié)論與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)果會(huì)存在出入。針對第1點(diǎn)問題，可以考慮將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)引入到室內(nèi)試驗(yàn)中，對隧道光環(huán)境進(jìn)行深度模擬，使得試驗(yàn)的結(jié)果更為準(zhǔn)確，目前國內(nèi)已有高校將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入到心理學(xué)試驗(yàn)研究中[39]；針對第2點(diǎn)問題，在未來的室內(nèi)試驗(yàn)中可以考慮讓試驗(yàn)人員進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，以分析疲勞累積對駕駛?cè)艘曈X功效的影響。

1.3 隧道光環(huán)境下駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷研究現(xiàn)狀

當(dāng)駕駛?cè)笋{車經(jīng)過隧道時(shí)，隨著隧道光環(huán)境的變化，駕駛?cè)说难蹌?dòng)參數(shù)如注視、掃視、眨眼、瞳孔直徑變化等，生理參數(shù)如腦電(EEG)、心電(ECG)、肌電(EMG)等均會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。隨著駕駛?cè)搜蹌?dòng)追蹤技術(shù)和生理參數(shù)監(jiān)測技術(shù)的快速發(fā)展，結(jié)合駕駛?cè)搜蹌?dòng)、生理參數(shù)表征其視覺負(fù)荷，研究駕駛疲勞是當(dāng)前隧道光環(huán)境下駕駛響應(yīng)的研究熱點(diǎn)之一。駕駛?cè)搜蹌?dòng)-生理實(shí)車試驗(yàn)如圖4所示。

圖4 駕駛?cè)搜蹌?dòng)-生理實(shí)車試驗(yàn)

目前，基于眼動(dòng)參數(shù)表征隧道光環(huán)境下駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷的研究主要包括：1995年，Verwey[40]研究發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)嗽诮咏淼肋^程中的瞳孔變化，并指出可通過視覺負(fù)荷評估改善隧道入口行車安全；2007年，杜志剛等[41]以高速公路隧道進(jìn)出口駕駛?cè)说耐鬃兓癁檠芯繉ο螅x取換算視覺震蕩持續(xù)時(shí)間作為駕駛?cè)艘曈X舒適度評價(jià)指標(biāo)，用于評價(jià)隧道進(jìn)出口駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷程度和行車安全；2008年，杜志剛等[42]以瞳孔面積最大瞬態(tài)速度值為視覺負(fù)荷評價(jià)指標(biāo)，研究高速公路隧道進(jìn)出口駕駛?cè)艘曈X障礙與駕駛視覺舒適性和視覺負(fù)荷的相關(guān)關(guān)系；2016年，閻瑩等[43]以隧道群路段駕駛?cè)送鬃兓癁檠芯繉ο?，分析了隧道群環(huán)境光照度、隧道縱深與駕駛?cè)送酌娣e的相關(guān)關(guān)系；胡江碧等[44](2014年)、胡英奎等[45](2016年)采用瞳孔面積變化率作為評價(jià)隧道入口段照明條件的安全舒適性指標(biāo)，建立駕駛?cè)嗽谒淼廊肟诙瓮酌娣e變化率、亮度折減系數(shù)及運(yùn)行速度的邏輯回歸模型；2017年，He等[46]基于駕駛?cè)俗⒁朁c(diǎn)區(qū)域、注視時(shí)長、注視次數(shù)、瞳孔直徑和瞳孔直徑變化速率等參數(shù)描述駕駛?cè)嗽诓煌淼纻?cè)壁光環(huán)境下的駕駛響應(yīng)特征；2020年，焦方通等[47]選取瞳孔最大瞬態(tài)面積速度值作為評價(jià)駕駛?cè)艘曈X疲勞的指標(biāo)，研究表明，由于城市水下隧道的照明條件更優(yōu)，駕駛?cè)嗽诔鞘兴滤淼佬旭傔^程中的明、暗適應(yīng)時(shí)間相較于普通隧道更短，行車過程更舒適；2020年，趙曉華等[48]基于駕駛模擬試驗(yàn)測試，將微觀駕駛行為和眼動(dòng)數(shù)據(jù)結(jié)合，對長大隧道光環(huán)境下突起路標(biāo)的作用效果進(jìn)行評估。

對駕駛?cè)说纳韰?shù)如腦電、心電、肌電的研究主要包括：2011年，丁光明[49]以特長隧道、長隧道和短隧道環(huán)境下駕駛?cè)松碇笜?biāo)如心率、呼吸率的變化特征為研究對象，研究了高速公路隧道環(huán)境對駕駛?cè)松砑靶睦淼挠绊懀?020年，吳玲[50]、朱彤等[51]以特長隧道環(huán)境中心理負(fù)荷變化特性為研究對象，利用實(shí)車試驗(yàn)實(shí)時(shí)采集的心電信號，基于心率和心率變異性指標(biāo)構(gòu)建了基于因子分析的心理負(fù)荷計(jì)算模型。

目前，在研究隧道光環(huán)境下駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷時(shí)多與視覺疲勞、駕駛疲勞相關(guān)聯(lián)。1996年，Stern等[52]采用模擬試驗(yàn)的方式，研究眨眼等視覺特性與視覺疲勞之間的相關(guān)性，研究表明眨眼頻率和眨眼持續(xù)時(shí)間與駕駛?cè)艘曈X疲勞有較好的相關(guān)性；1997年，Eriksson等[53]在相關(guān)研究中表明，采用眼瞼閉合時(shí)間也可以對駕駛?cè)艘曈X疲勞進(jìn)行表征；2009年，Reimer[54]研究了視覺環(huán)境和視覺任務(wù)之間的關(guān)系，研究表明瞳孔大小、眨眼率、注視停留時(shí)間等指標(biāo)可以有效評價(jià)駕駛?cè)说囊曈X疲勞；2020年，李鑫等[55]以自然駕駛條件下駕駛?cè)松镄盘柮}搏波為數(shù)據(jù)源，建立了基于脈搏波特征的駕駛疲勞檢測模型；同年，閔建亮等[56]基于駕駛仿真模擬試驗(yàn)，以26名清醒和疲勞駕駛?cè)说那邦~腦電信號為研究對象，提出了基于前額腦電信號多尺度小波對數(shù)能量熵的駕駛疲勞檢測方法。

綜上，隧道光環(huán)境下駕駛?cè)说囊曈X負(fù)荷與隧道光環(huán)境的物理量息息相關(guān)，但是目前仍然缺乏對多個(gè)生物量指標(biāo)進(jìn)行多源融合的可行性研究。國內(nèi)外的研究者部分選取駕駛?cè)说耐讌?shù)作為反映駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷的指標(biāo)，也有部分研究者選取心電、皮電、腦電等生理指標(biāo)作為反映駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷的指標(biāo)。上述各類生物量指標(biāo)均為反映同一目標(biāo)客體(視覺負(fù)荷)的不同表達(dá)方式，但是考慮到隧道光環(huán)境自身的復(fù)雜性，以及人體對環(huán)境刺激的響應(yīng)是身體多器官的協(xié)同響應(yīng)，在研究中選取單一的生物量參數(shù)作為評價(jià)駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷的指標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致研究結(jié)論存在一定的片面性。

視覺疲勞是一種非常復(fù)雜的生理和心理現(xiàn)象，目前世界上對視覺疲勞并沒有形成共同的定義與嚴(yán)格的認(rèn)識。為了研究的便利性，在隧道光環(huán)境信息感知研究領(lǐng)域內(nèi)，常選用眼動(dòng)參數(shù)與生理參數(shù)對駕駛?cè)说囊曈X負(fù)荷進(jìn)行表征，但是各類指標(biāo)對駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷的表征卻存在不同的側(cè)重點(diǎn)。眼動(dòng)參數(shù)中的瞳孔直徑、瞳孔面積側(cè)重于反映隧道光環(huán)境亮度指標(biāo)的變化對駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷產(chǎn)生的影響，而注視持續(xù)時(shí)間、掃視特性等參數(shù)則通過表征駕駛?cè)双@取光環(huán)境信息的難易程度來反映駕駛?cè)说囊曈X負(fù)荷；心電指標(biāo)目前常選用心率及心率變異系數(shù)等參數(shù)，通過表征駕駛?cè)说男睦砭o張程度來反映駕駛?cè)说囊曈X負(fù)荷；皮電指標(biāo)是通過表征駕駛?cè)嗽隈{駛過程中累積的肌肉疲勞來反映駕駛?cè)说囊曈X負(fù)荷；腦電指標(biāo)是通過測定駕駛?cè)说摩?、β、δ、θ等不同頻帶的腦電波表征駕駛?cè)说那逍殉潭葋矸从绸{駛?cè)说囊曈X負(fù)荷[57]。由于不同視覺負(fù)荷評價(jià)指標(biāo)的側(cè)重點(diǎn)不同，不同的指標(biāo)間有時(shí)并不存在正相關(guān)性，以隧道出口段的明適應(yīng)為例，丁光明[49]在研究中發(fā)現(xiàn)，在長隧道及特長隧道出口段，駕駛?cè)俗⒁晻r(shí)間逐漸降低而心率增量出現(xiàn)明顯上升趨勢。根據(jù)過往的研究，注視時(shí)間降低表明駕駛?cè)说囊曈X負(fù)荷降低，而心率增量升高則表明駕駛?cè)说囊曈X負(fù)荷升高[58-59]。

實(shí)時(shí)熒光定量RT-PCR法檢測結(jié)果見圖3，模型組、陽性藥物組、桿努盡煙高、低劑量組大鼠TLR4 mRNA含量與正常對照組相比均顯著升高(P＜0.05)，其中桿努盡煙高劑量組較接近正常對照組。陽性藥物對照組、桿努盡煙高、低劑量組大鼠TLR4 mRNA含量與模型組相比均顯著下降(P＜0.05)。

因此，在未來隧道光環(huán)境下，駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷的研究中應(yīng)考慮到不同視覺負(fù)荷指標(biāo)間的差異性，選取多種視覺負(fù)荷評價(jià)指標(biāo)并對其進(jìn)行綜合分析，由此可提升駕駛?cè)艘曈X疲勞表征的可靠性。

1.4 考慮視錯(cuò)覺的隧道光環(huán)境信息感知表征方法的研究現(xiàn)狀

視錯(cuò)覺指的是人眼視覺系統(tǒng)在觀察物體時(shí)，基于知覺經(jīng)驗(yàn)或不當(dāng)參照物等形成的與客觀事實(shí)不一致的特定感知，它能從獨(dú)特的角度顯示出視覺系統(tǒng)的認(rèn)知功能和機(jī)制[60]。視錯(cuò)覺產(chǎn)生機(jī)制研究主要包括側(cè)抑制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)說、眼動(dòng)理論和三色色覺學(xué)說等，但是當(dāng)前仍然沒有一種理論能夠解釋所有的視錯(cuò)覺現(xiàn)象。

Ahmed等[61]從神經(jīng)學(xué)的角度對運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺進(jìn)行解釋，表明人體對運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的認(rèn)知處于V5神經(jīng)元處，并向高級視覺皮層進(jìn)行傳送，不同的視覺信息傳遞到V5區(qū)時(shí)激活對真實(shí)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的神經(jīng)元，從而使人體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的感受。Bucchi等[62]從心理學(xué)的角度對處于交通環(huán)境下的駕駛?cè)艘曞e(cuò)覺產(chǎn)生進(jìn)行解釋，表明知覺是大腦通過感官獲取信息的過程，但由于知覺恒常性的存在，大腦能夠依據(jù)經(jīng)驗(yàn)對感受到的信息進(jìn)行修正，而視錯(cuò)覺的產(chǎn)生則是由于駕駛環(huán)境中存在不當(dāng)?shù)膮⒄障敌畔?，使人腦產(chǎn)生了錯(cuò)誤的修正，進(jìn)而引發(fā)人體對光環(huán)境信息的錯(cuò)誤感知。

目前，公路隧道環(huán)境下視錯(cuò)覺主要是速度錯(cuò)覺和線形感知錯(cuò)覺。2016年，Wan等[63]研究了不同顏色組合與時(shí)間頻率的側(cè)墻標(biāo)記線對駕駛?cè)说囊曞e(cuò)覺緩解作用，通過定義主觀同等速度(SESS)對不同類型的標(biāo)記線進(jìn)行評價(jià)，研究表明采用紅白組合、時(shí)間頻率為4～8 Hz時(shí)可以使駕駛?cè)水a(chǎn)生適當(dāng)?shù)乃俣雀吖缽亩档托旭偹俾?，保證駕駛的安全性。2017年，杜志剛等[64]指出由于公路隧道特殊的半空間管狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，隧道洞外亮度高、視野開闊、景觀及交通設(shè)施豐富，為典型的強(qiáng)視覺參考系；隧道洞內(nèi)，尤其是中間段亮度低、參照物少和景觀單一，屬于弱視覺參考系，當(dāng)駕駛?cè)艘砸欢ㄜ囁倏焖偻ㄟ^公路隧道洞口時(shí)，會(huì)發(fā)生強(qiáng)弱參考系的快速轉(zhuǎn)變；當(dāng)駕駛?cè)嗽诙磧?nèi)弱參考系下行駛時(shí)，易產(chǎn)生視錯(cuò)覺現(xiàn)象。

綜上，當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者對于隧道光環(huán)境下視錯(cuò)覺的研究主要是從隧道光環(huán)境構(gòu)筑物的角度，通過增加隧道光環(huán)境中的視覺參考系并設(shè)計(jì)隧道光環(huán)境中各種視覺參考系的邊緣率和流光率，來緩解駕駛?cè)嗽谛熊囘^程中的視錯(cuò)覺現(xiàn)象(見圖5)。但是，國內(nèi)學(xué)者劉兵等[65]指出人眼的視覺停留特點(diǎn)也是誘發(fā)駕駛?cè)艘曞e(cuò)覺現(xiàn)象出現(xiàn)的原因之一，并采用結(jié)構(gòu)方程模型(SEM)對隧道光環(huán)境下駕駛?cè)说囊曞e(cuò)覺產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行了進(jìn)一步的解釋。目前，學(xué)界對于隧道光環(huán)境下駕駛?cè)艘曞e(cuò)覺產(chǎn)生機(jī)制的認(rèn)識仍處于發(fā)展階段，后續(xù)研究仍應(yīng)進(jìn)一步加深。同時(shí)在道路工程領(lǐng)域，俄羅斯學(xué)者Rakcheeva[66]指出，在線形復(fù)雜的道路交通狀況下，道路寬度的不同會(huì)誘發(fā)駕駛?cè)水a(chǎn)生Poggendorff視錯(cuò)覺，考慮到城市地下立交也具有線形復(fù)雜的特點(diǎn)，在后續(xù)研究中也應(yīng)重視除視覺參考系外的其他隧道光環(huán)境影響因素對駕駛?cè)艘曞e(cuò)覺的影響。

圖5 RPMs的視覺參考作用[48]

2 隧道光環(huán)境下駕駛?cè)诵畔⒏兄碚鞣椒ㄑ芯窟M(jìn)展

隧道光環(huán)境下駕駛?cè)艘曈X辨識能力是一種靜態(tài)定量的信息感知表達(dá)方式，駕駛?cè)艘曈X功效是考慮識別速度的動(dòng)態(tài)信息感知表達(dá)方式，視覺負(fù)荷是駕駛?cè)藢?shí)際駕車通過隧道時(shí)一種側(cè)面的動(dòng)態(tài)信息感知表達(dá)方式，視錯(cuò)覺是存在于隧道光環(huán)境信息感知過程的一種現(xiàn)象。

目前，隧道光環(huán)境特征主要采用亮度(均勻度)、光色(如光譜能量分布、色溫)、視覺誘導(dǎo)、頻閃、眩光等物理量指標(biāo)描述。但是，上述幾類信息感知表征方法的研究現(xiàn)狀表明，駕駛?cè)嗽隈{車經(jīng)過公路隧道時(shí)對光環(huán)境物理量指標(biāo)的真實(shí)感知呈現(xiàn)復(fù)雜的非線性關(guān)系?；隈{駛?cè)笋{車經(jīng)過公路隧道時(shí)生理指標(biāo)(如眼動(dòng)、腦電、心電、肌電等)變化規(guī)律可推斷，不同隧道光環(huán)境下駕駛?cè)松頎顟B(tài)發(fā)生變化，即由光環(huán)境物理指標(biāo)引起生物量的變化，從而影響駕駛?cè)藢λ淼拦猸h(huán)境的真實(shí)感知效果。

基于此，目前隧道光環(huán)境信息感知表征方法研究最新進(jìn)展主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面。

2.1 基于駕駛?cè)艘曊J(rèn)行為的隧道光環(huán)境信息感知表達(dá)方法研究

2012年，由國際照明協(xié)會(huì)主辦的第二屆“照明質(zhì)量與能源效率”大會(huì)在我國杭州召開，芬蘭學(xué)者Puolakka等[67]在大會(huì)上指出，從駕駛?cè)俗⒁朁c(diǎn)出發(fā)定義視野感知區(qū)域有助于揭示動(dòng)態(tài)交通光環(huán)境下駕駛?cè)俗钫鎸?shí)的視野感知、適應(yīng)過程。2018年，美國學(xué)者Navvab等[68]在IEEE環(huán)境與電氣工程峰會(huì)上指出，從駕駛?cè)俗⒁朁c(diǎn)出發(fā)來表征駕駛?cè)嗽诮煌ㄕ彰鳁l件下視覺的適應(yīng)亮度，是一種從駕駛員視角開展智能照明研究的新方法。

駕駛?cè)笋{車經(jīng)過公路隧道過程中，主要通過注視特征獲取光環(huán)境信息；同時(shí)，通過注視點(diǎn)傳遞至視網(wǎng)膜的光環(huán)境信息，勢必會(huì)引起視覺感知、適應(yīng)和視覺注意[69]。因此，結(jié)合動(dòng)態(tài)光環(huán)境下駕駛?cè)艘曈X注視點(diǎn)分布規(guī)律，研究駕駛?cè)艘曇傲炼鹊母兄瓦m應(yīng)狀態(tài)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

結(jié)合駕駛?cè)俗⒁朁c(diǎn)分布特征，Cengiz[70]選取白天、夜間(夜間照明、夜間無照明)不同道路光環(huán)境條件開展實(shí)車試驗(yàn)，記錄駕駛?cè)俗⒁朁c(diǎn)分布和路面亮度分布情況，并結(jié)合注視點(diǎn)分布概率計(jì)算分析1°、5°、10°、15°、20°視野范圍的亮度分布，指出隨著視野范圍值增大、平均亮度降低，駕駛?cè)艘归g行車注視區(qū)域分布受道路照明和車燈照明共同影響。2016年，Uchida等[71]結(jié)合場景亮度法分布、觀察者的眼球運(yùn)動(dòng)、周圍亮度效應(yīng)和測量面積4個(gè)因素建立視野坐標(biāo)并進(jìn)行計(jì)算，表明駕駛?cè)俗⒁朁c(diǎn)區(qū)域的平均亮度與視野感知亮度非常接近，但區(qū)域范圍大小有待深入研究。Winter等[72-73]利用眼動(dòng)參數(shù)和現(xiàn)場亮度分布測量，對城市道路和郊區(qū)道路的靜態(tài)亮度場景和動(dòng)態(tài)亮度場景的注視點(diǎn)亮度進(jìn)行對比，指出動(dòng)態(tài)場景注視點(diǎn)亮度高于靜態(tài)場景注視點(diǎn)對應(yīng)的亮度；采用駕駛?cè)饲胺?0°視角范圍的平均亮度和采用路面平均亮度將會(huì)導(dǎo)致對駕駛?cè)苏鎸?shí)感知亮度值的過高估計(jì)和過低估計(jì)，動(dòng)態(tài)視野亮度的確定應(yīng)綜合考慮視野亮度影響區(qū)域和駕駛?cè)说母兄獱顟B(tài)。

綜上，基于駕駛?cè)俗⒁朁c(diǎn)分布規(guī)律的視野動(dòng)態(tài)亮度感知機(jī)制定量表征方法將有效修正當(dāng)前國內(nèi)外規(guī)范中關(guān)于Lseq和L20的測算誤差，同時(shí)使隧道駕駛?cè)说闹饔^視亮度測定更加精確，有助于構(gòu)建更加安全、節(jié)能的隧道光環(huán)境。

2.2 考慮 “光生物效應(yīng)”的隧道光環(huán)境信息感知表達(dá)方法研究

駕駛?cè)藢猸h(huán)境的感知除了視覺感知之外，人體還會(huì)通過非視覺通道對光環(huán)境產(chǎn)生非視覺響應(yīng)，其中包括光環(huán)境會(huì)影響人體內(nèi)部計(jì)時(shí)機(jī)制、人體晝夜節(jié)律系統(tǒng)、情緒變化等，這些響應(yīng)被稱為人體的“光生物效應(yīng)”[74]。

2002年，Berson等[75]在前人研究的基礎(chǔ)上指出，人眼視覺系統(tǒng)感光細(xì)胞除了視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞以外還有視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)感光細(xì)胞(ipRCGs)，該細(xì)胞占據(jù)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的1%～5%，主要通過將光信息傳入視交叉上核并進(jìn)一步傳至下丘腦的松果體中影響人的內(nèi)分泌、晝夜節(jié)律、瞳孔大小等，被科學(xué)雜志譽(yù)為10年來最重要的發(fā)現(xiàn)之一[76]。影響“光生物效應(yīng)”的因素主要有光譜、光強(qiáng)、照射方向、暴露時(shí)間和暴露歷史等[77-78]。目前，照明“光生物效應(yīng)”的研究主要集中在室內(nèi)照明方面。但一方面，由于我國隧道如超長山嶺隧道、越江隧道、城市下穿道等的修建，駕駛?cè)嗽谒淼拦猸h(huán)境下需完成一定的駕駛?cè)蝿?wù)，會(huì)導(dǎo)致“光生物效應(yīng)”的影響凸顯；另一方面，隨著我國駕駛?cè)藰颖径鄻踊l(fā)展，尤其是老齡化嚴(yán)重導(dǎo)致的老年駕駛?cè)巳涸龆?，由照明光生物效?yīng)引起的問題也會(huì)日益嚴(yán)重。

因此，在隧道光環(huán)境信息感知相關(guān)研究中考慮“光生物效應(yīng)”對駕駛?cè)说挠绊?，有助于更全面、深入、完整地厘清駕駛?cè)藢λ淼拦猸h(huán)境信息感知的全過程，從而實(shí)現(xiàn)隧道駕駛?cè)诵熊囀孢m度的提升。

3 結(jié)論與展望

隧道光環(huán)境下駕駛?cè)诵畔⒏兄芪锢砹亢蜕锪抗餐绊?，同時(shí)對駕駛?cè)诵畔⒏兄牟粩嗌钊胝J(rèn)識可以助力于“智慧照明”的發(fā)展與復(fù)雜運(yùn)營條件下光環(huán)境構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)。結(jié)合本文的研究，主要結(jié)論如下：

1)隧道光環(huán)境下駕駛?cè)烁兄降男畔ⅲ谥鲃?dòng)認(rèn)知架構(gòu)下主要由實(shí)際感知的物理量決定，并受生物量影響。參考前文指出，駕駛?cè)嗽诮煌ㄋ淼拦猸h(huán)境下的視覺信息感知(目標(biāo)物辨識、速度感知、距離感知等)主要由亮度、環(huán)境相對色溫、環(huán)境光譜分布等物理量決定，同時(shí)人體的光生物效應(yīng)以及視覺恒常性等視覺生理特性會(huì)影響駕駛?cè)说纳锪?，進(jìn)而影響駕駛?cè)说男畔⒏兄５?，目前的相關(guān)研究往往僅將研究對象局限于物理量對駕駛?cè)诵畔⒏兄挠绊??；诖?，在未來的交通隧道光環(huán)境下駕駛?cè)诵畔⒏兄嚓P(guān)研究中，應(yīng)綜合考慮光環(huán)境的物理量以及駕駛?cè)说纳锪繉︸{駛?cè)艘曈X信息感知的影響,以期更全面地反映駕駛?cè)藢σ曈X信息感知的全過程。

2)隧道光環(huán)境信息變化，影響物理量和生物量在不斷變化。駕駛?cè)嗽谒淼佬旭傔^程中，由于光環(huán)境信息的不斷變化，物理量(亮度、環(huán)境相對色溫、環(huán)境光譜分布等)和生物量(瞳孔面積、心率變異系數(shù)、脈搏波等)也在不斷變化中。但是目前的相關(guān)研究中，都僅分析特定靜態(tài)光環(huán)境下物理量和生物量的特性，而忽略了兩者的動(dòng)態(tài)變化過程以及變化過程中的關(guān)聯(lián)性。因此，在未來的交通隧道光環(huán)境下駕駛?cè)诵畔⒏兄嚓P(guān)研究中，尤其是特長隧道條件下的信息感知研究，應(yīng)注重分析物理量以及生物量的動(dòng)態(tài)變化特性，以及生物量受物理量影響的變化規(guī)律。

3)當(dāng)前應(yīng)用于隧道照明條件下的“智慧照明”多是基于洞外亮度、車流量、洞口朝向等基礎(chǔ)參數(shù)，結(jié)合照明智能控制技術(shù)對洞內(nèi)照明燈具的輸出功率進(jìn)行設(shè)置，使得隧道光環(huán)境物理量參數(shù)(亮度)更符合于規(guī)范要求。但是從駕駛?cè)诵畔⒏兄慕嵌瓤?，駕駛?cè)酥饔^視亮度并不完全取決于光環(huán)境亮度值，同時(shí)也受注視點(diǎn)、瞳孔面積等生物量的影響。因此，在未來發(fā)展中也應(yīng)嘗試將駕駛?cè)说母黝惿锪考{入到“智慧照明”的考慮范圍內(nèi)，從駕駛?cè)诵畔⒏兄慕嵌葮?gòu)建更為節(jié)能、舒適的隧道光環(huán)境。

4)駕駛?cè)诵畔⒏兄趶?fù)雜運(yùn)營條件下隧道光環(huán)境中的應(yīng)用，如在隧道群、地下立交、城市水下隧道和超特長隧道光環(huán)境中的應(yīng)用。

①駕駛?cè)嗽谒淼廊涵h(huán)境中行駛時(shí)，最突出的問題是劇烈、頻繁的亮度過渡導(dǎo)致的駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷急劇增加。前文中指出亮度過渡曲線、隧道縱深等光環(huán)境物理量因素與駕駛?cè)说囊曈X負(fù)荷息息相關(guān)。盡管目前學(xué)界對于量化的相關(guān)關(guān)系尚無明確認(rèn)識，但是在未來隨著對駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷認(rèn)識的不斷加深，業(yè)內(nèi)對視覺負(fù)荷評價(jià)指標(biāo)作出統(tǒng)一認(rèn)識，可以將隧道出入口的各類光環(huán)境物理量指標(biāo)(洞門類型、減光構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)等)納入研究范圍之內(nèi)，得出緩解隧道群環(huán)境下駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷的針對性方案。

②地下立交是目前領(lǐng)域內(nèi)研究的重點(diǎn)，多存在于城市中。參考上文視錯(cuò)覺中的研究，駕駛?cè)嗽诘叵路忾]環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)速度錯(cuò)覺、線形錯(cuò)覺、距離錯(cuò)覺等視錯(cuò)覺現(xiàn)象，地下立交線形復(fù)雜的同時(shí)伴隨大量的車流，存在較大的安全隱患。在未來隨著隧道環(huán)境下駕駛?cè)艘曞e(cuò)覺研究的不斷深入，可以通過優(yōu)化RPMs、側(cè)墻誘導(dǎo)線、反光環(huán)等視覺誘導(dǎo)設(shè)施的設(shè)計(jì)參數(shù)，提升光環(huán)境物理量設(shè)置的合理性，完善駕駛?cè)说男畔⒏兄?/p>

③城市水下隧道區(qū)別于一般隧道的特點(diǎn)在于其出入口常伴隨坡度較大的上下坡，且由于復(fù)雜的行車環(huán)境，較易出現(xiàn)追尾等安全事故。上文匯總的駕駛?cè)诵畔⒏兄碚鞣椒ㄖ械囊曈X功效法主要用于綜合評價(jià)駕駛?cè)税l(fā)現(xiàn)障礙物并完成制動(dòng)的綜合表現(xiàn)能力，因此將視覺功效法應(yīng)用于城市水下隧道出入口段的駕駛?cè)诵畔⒏兄碚骶哂休^強(qiáng)的適用性。以駕駛?cè)艘曈X功效作為評價(jià)依據(jù)，研究城市水下隧道各類光環(huán)境物理量的設(shè)置參數(shù)，將有助于提升駕駛?cè)诵熊嚢踩浴?/p>

④超特長隧道光環(huán)境的突出問題在于駕駛?cè)碎L時(shí)間、長距離行駛在幽閉、低亮度的隧道環(huán)境中視覺負(fù)荷較大。區(qū)別于普通隧道駕駛?cè)艘曈X負(fù)荷的研究，超特長隧道駕駛?cè)说囊曈X負(fù)荷需要考慮行駛時(shí)間累加對其生物量的影響。因此，在后續(xù)研究中更應(yīng)從動(dòng)態(tài)表征的角度分析時(shí)間效應(yīng)對駕駛?cè)松锪康挠绊懸约霸谖锢砹縿?dòng)態(tài)變化過程中駕駛?cè)松锪繉ζ涞捻憫?yīng)規(guī)律，為后續(xù)光環(huán)境構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)、光環(huán)境物理量的優(yōu)化提供依據(jù)。