フラクタル次元を用いた道路空間の定量化と脳波特性による安全性評価に関する研究

分形维数道路空间量化及脑电波特征安全评价研究

• 批准号: 22K04351
• 负责人: 高瀬 達夫
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04351/
• 关键词: フラクタル次元; 街路空間; 脳波; 夜間照明

本研究は道路交通安全性を向上させるために、道路交通や街路空間の形成に大きな影響を与える色彩や明るさの連続性の状態をフラクタル次元を用いて定量的に表現し、色彩の変化や明るさの連続性や誘導性が、運転者の心理的状態に及ぼす影響や交通安全性にどのような　影響を与えるのか脳波特性を用いて分析することを目的としている。本年度は研究開始年度にあたり、まず一般道や生活道路、住宅街の街路等周辺状況の異なる様々な街路を分析対象として選定した。ここでは特に夜間照明の連続性を考慮するため、1km以上のカーブの少ない直線的な街路を選定した。そして抽出した街路空間ごとに、一定の間隔で画像を抽出して路面の輝度の計測を行った。さらに道路の明るさや色彩の分布状態をフラクタル次元の特性のひとつである情報次元を用いた手法を用いた。フラクタル次元の算出にあたっては、実際に測定した輝度とPC上で取り扱う階調値との関係性を明らかにしたのち分析を行った。次に、夜間照明の誘導性を考慮するため、緩やかな弧を描く道路線形を有する街路を選定して分析を行った。カーブ時のドライバーの視線の移動に対応するため、コンバージョンレンズを用いて撮影を行うことを試み、フラクタル次元の計測を行った。そしてフラクタル次元を計測した街路について、被験者に対象街路の動画を見てもらい、アンケート形式の意識調査をおこなった。さらにフラクタル次元や街灯の間隔などの定量化された値と定性的な値である運転者の心理的要因を用いて、ドライバーの安心評価モデルを作成し分析をおこなった。モデル分析の結果、夜間の運転時の安心に影響を与えている要因は、フラクタル次元の増減回数と視界内の道路照明の数であることが明らかとなった。

为了提高道路交通安全，本研究利用分形维数来定量表达对道路交通和街道空间形成有较大影响的颜色和亮度的连续状态，并分析颜色的变化和变化的目的。本研究旨在利用脑电波特征来分析亮度的连续性和感应性如何影响驾驶员的心理状态和交通安全。今年是研究的开始，我们首先选择了普通道路、社区道路、居民区街道等不同周边条件的街道进行分析。这里，我们选择了长度在1公里以上的直线街道，转弯较少，特别考虑到夜间照明的连续性。对于每个提取的街道空间，定期提取图像并测量路面的亮度。此外，我们采用了一种利用分形维数特征之一的信息维数来测量道路的亮度和颜色分布的方法。在计算分形维数时，我们在明确了实际测量的亮度与PC上处理的灰度值之间的关系后进行了分析。接下来，为了考虑夜间照明的引导，我们选择了一条弧线平缓的街道进行分析。为了响应弯道时驾驶员视线的移动，我们尝试使用转换镜头拍照并测量分形维数。对于测量分形维数的街道，要求受试者观看相关街道的视频，并以问卷的形式进行认知度调查。此外，我们使用分形维数和路灯之间的距离等定量值以及驾驶员心理因素等定性值创建并分析了驾驶员安全评估模型。模型分析结果表明，影响夜间行车安全的因素是分形维数的增减数量和视野内路灯的数量。