襯砌掉塊對(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，尤其涉及一種襯砌掉塊對(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(chē)行業(yè)發(fā)展迅猛，車(chē)輛密集化、行車(chē)高速化、轎車(chē)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(chē)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(chē)安全問(wèn)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(chē)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(lèi)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(chē)環(huán)境復(fù)雜，光線的影響以及其他因素的影響，將嚴(yán)重影響行車(chē)安全，其中，在其他因素中，隧道內(nèi)的襯砌掉塊是造成行車(chē)危險(xiǎn)的重要因素之一，隧道的頂部或側(cè)壁的襯砌掉塊對(duì)行車(chē)安全會(huì)造成嚴(yán)重的影響，目前，對(duì)于隧道襯砌掉塊下的行車(chē)安全性的測(cè)定主要依靠實(shí)地勘測(cè)，由于隧道行車(chē)環(huán)境的影響并不能準(zhǔn)確測(cè)定，從而不能對(duì)隧道襯砌掉塊條件下安全行車(chē)作出正確的指導(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)襯砌掉塊條件下的行車(chē)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)明提供一種襯砌掉塊對(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(wèn)題。
[0004]本發(fā)明提供的襯砌掉塊對(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)建不同襯砌掉塊條件下的隧道虛擬環(huán)境，并使駕駛員在所述虛擬環(huán)境中進(jìn)行模擬駕駛；
[0006]b.采集駕駛員的行為信息，并統(tǒng)計(jì)隧道虛擬環(huán)境內(nèi)的襯砌掉塊位置；
[0007]c.根據(jù)駕駛員的行為信息和虛擬環(huán)境中的襯砌掉塊位置，判定隧道內(nèi)襯砌掉塊條件下行車(chē)安全性等級(jí)。
[0008]進(jìn)一步，所述步驟c還包括
[0009]Cl.統(tǒng)計(jì)駕駛員在不同襯砌掉塊條件下的行為信息，并將行為信息分為不同的等級(jí)；
[0010]C2.統(tǒng)計(jì)虛擬的隧道環(huán)境中的襯砌掉塊位置信息，根據(jù)襯砌掉塊位置的密集程度進(jìn)行分級(jí)；
[0011]C3.將行為信息等級(jí)和襯砌掉塊位置的密集程度等級(jí)匹配對(duì)應(yīng)，確定隧道虛擬環(huán)境的行車(chē)安全性，其中，行車(chē)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(chē)駕駛的虛擬環(huán)境，所述虛擬呈現(xiàn)設(shè)備用于模擬出在不同的隧道內(nèi)襯砌掉塊的虛擬環(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小；所述駕駛員的動(dòng)作信息為駕駛員改變車(chē)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(chē)輛加速、車(chē)輛減速和駐車(chē)信息。
[0016]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。
[0017]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(chē)的運(yùn)動(dòng)。
[0018]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)襯砌掉塊病害對(duì)行車(chē)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)襯砌掉塊病害進(jìn)行直接測(cè)試，并且能夠提高運(yùn)營(yíng)隧道襯砌掉塊對(duì)行車(chē)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)試不同襯砌掉塊條件對(duì)隧道運(yùn)營(yíng)功能性和安全性的影響，為測(cè)試運(yùn)營(yíng)隧道襯砌掉塊提供了一種高效、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】
[0019]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:
[0020]圖1是本發(fā)明的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]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。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明中的襯砌掉塊對(duì)在役隧道運(yùn)營(yíng)安全性影響的測(cè)試方法，包括
[0023]a.構(gòu)建不同襯砌掉塊條件下的隧道虛擬環(huán)境，并使駕駛員在所述虛擬環(huán)境中進(jìn)行模擬駕駛；
[0024]b.采集駕駛員的行為信息，并統(tǒng)計(jì)隧道虛擬環(huán)境內(nèi)的襯砌掉塊位置；
[0025]c.根據(jù)駕駛員的行為信息和虛擬環(huán)境中的襯砌掉塊位置，判定隧道內(nèi)襯砌掉塊條件下行車(chē)安全性等級(jí)。
[0026]本發(fā)明利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，構(gòu)建用于汽車(chē)駕駛的虛擬環(huán)境和用于駕駛的車(chē)輛，產(chǎn)生“汽車(chē)-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(chē)，可根據(jù)運(yùn)營(yíng)隧道場(chǎng)景中出現(xiàn)的襯砌掉塊的虛擬視景、場(chǎng)景音效和車(chē)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(jué)，聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)，變換相應(yīng)的駕駛動(dòng)作，使得虛擬駕駛車(chē)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(chē)輛的運(yùn)動(dòng)情況，測(cè)試運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)襯砌掉塊現(xiàn)象對(duì)行車(chē)安全性的影響。
[0027]在本實(shí)施例中，所述步驟c還包括
[0028]Cl.統(tǒng)計(jì)駕駛員在不同襯砌掉塊條件下的行為信息，并將行為信息分為不同的等級(jí)；
[0029]c2.統(tǒng)計(jì)虛擬的隧道環(huán)境中的襯砌掉塊位置信息，根據(jù)襯砌掉塊位置的密集程度進(jìn)行分級(jí)；
[0030]c3.將行為信息等級(jí)和襯砌掉塊位置的密集程度等級(jí)匹配對(duì)應(yīng)，確定隧道虛擬環(huán)境的行車(chē)安全性，其中，行車(chē)安全性也具有不同的安全等級(jí)。
[0031]本實(shí)施例中，將行為信息分為:輕微行為信息、一般行為信息、嚴(yán)重行為信息以及特別嚴(yán)重行為信息，各等級(jí)的行為信息是注視信息和動(dòng)作信息的變化量作出的，比如，將油門(mén)、剎車(chē)以及方向盤(pán)的變化量和注視信息變化量分為四個(gè)區(qū)間段，即A-B，B-C, C-D以及D-E，其中，A<B<C< D，襯砌掉塊位置的密集程度也分為四個(gè)等級(jí)，包括微量襯砌掉塊、一般襯砌掉塊、密集襯砌掉塊以及特別密集襯砌掉塊。當(dāng)微量襯砌掉塊時(shí)，行為信息位于區(qū)間A-B，那么此時(shí)行車(chē)為安全，一般A取值為O ;當(dāng)一般襯砌掉塊時(shí)，行為信息位于區(qū)間B-C，那么此時(shí)行車(chē)為較為安全，但是需要駕駛員注意；密集襯砌掉塊時(shí)，行為信息位于區(qū)間C-D，那么此時(shí)行車(chē)危險(xiǎn)，需要立即終止隧道運(yùn)營(yíng)；當(dāng)襯砌掉塊特別密集時(shí)，此時(shí)行為信息的區(qū)間為D-E，則此時(shí)行車(chē)極為危險(xiǎn)，需要立即終止隧道運(yùn)營(yíng)，并立即對(duì)隧道進(jìn)行搶修，以免出現(xiàn)塌方等惡化事故。由于在模擬環(huán)境中，沒(méi)有其他車(chē)輛的影響，因此，行為信息與襯砌掉塊位置的密集程度具