中文摘要：

道路设计一致性是指道路几何特性与驾驶员期望或安全控制车辆能力一致，使车辆始终处于安全可控状态，一致性检验是道路安全评价的重要内容。不过目前设计一致性检验大多依据运行车速回归模型进行，并没有将驾驶员视觉认知机理融入其中，普适性比较差。事实上视觉是驾驶员完成驾驶行为最主要的信息来源，是影响驾驶员对道路几何设计感知和运行车速判断的主要原因。本项目尝试从驾驶员视觉认知角度研究道路设计一致性检验方法。研究内容1）驾驶员视觉信息特征向量提取及分层重构；2）应用于道路设计一致性检验的视觉信息多维特征向量筛选和阈值确定；3）基于贝叶斯统计理论的道路设计一致性评价。主要创新实现了驾驶员视觉信息的计算，并将其应用到道路设计一致性的检验之中；研究了道路设计一致性检验的新方法。研究意义本项目在学术上将促进驾驶员视觉认知和道路工程的学科交叉，在应用上有助于道路设计、交通事故预防与控制以及智能汽车等方面的研究。

结论摘要：

本项目尝试从驾驶员视觉认知的角度解决道路几何设计中存在的缺乏一致性的问题。目前道路几何设计一致性检验方法基本上依据运行车速回归模型进行，没有充分考虑到驾驶人的视觉感知和信息重构存在偏差的因素。本项目认为目前道路几何设计单纯就满足汽车动力学要求已经没有困难，但要使机动车行驶体现真正的安全性和舒适性，还必须充分考虑驾驶员的视觉感知和心理需求。事实上，所谓道路设计一致性，从本质上讲就是驾驶员的感知体验与道路实际供给应该保持一致。 本项目主要解决三个方面的问题1）从视觉感知角度建立了基于Catmull-Rom样条曲线的驾驶员透视图中心线计算模型，解析了驾驶员从透视图中心线特征中感知道路平纵信息的机理，提出道路透视图的“近景”、“中景”和“远景”功能区概念。2）完成了透视图视觉感知端和道路实体端两大体系中有关参数的计算方法，本项目使用“计算平曲率”、“计算竖曲率”和“平纵协调系数”表征道路实体的几何设计，使用“视曲线长”、“水平视曲率”和“垂直视曲率”作为形状参数表征道路透视图中心线特征，并完成了各自的计算方法。3）建立了“基于透视图形状参数动态模板”的道路设计一致性评价方法，分别从道路几何设计平纵协调性和前后视觉感知连续性两个方面进行评价，并初步标定了不同期望车速下面的自变量判断阈值，在确定评价结果过程中使用贝叶斯logistic回归模型进行推论。 本项目可以应用于1）对新建道路（基于透视图）和改建道路（基于车载视频）进行设计一致性检验，配合其他评价手段，甄别出可能存在几何设计缺陷的路段。2）以视觉感知与实际供给应该相匹配为导向，推动基于期望车速的道路几何设计方法的发展。3）应用于辅助/自动驾驶研究领域，可以通过对当前和未来时刻道路透视图形状参数的计算和预测，帮助完成辅助驾驶或者风险预警等工作。