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性，这项研究旨在定量表达颜色和亮度的连续性状态，这对使用分形维度对道路交通和街道空间的形成产生了重大影响，并分析了使用EEG特征对颜色，连续性和亮度的变化如何对驾驶员心理和交通安全性产生影响。今年，该研究开始的一年首次被选为分析，包括各种环境条件，例如公共道路，生活道路和住宅街道。特别是，为了考虑到夜照明的连续性，选择了一条弯道的直街，几乎没有1公里或更高的曲线。然后，针对每个提取的街道空间定期提取图像，以测量道路表面的亮度。此外，我们使用了一种使用信息维度的方法，即分形维度的特征之一，以确定道路亮度和颜色的分布。在计算分形维时，在进行分析之前揭示了实际测量的亮度与PC上处理的级别值之间的关系。接下来，为了考虑到夜照明的诱导，选择并分析了带有柔和弧线的街道。为了适应曲线中驾驶员目光的运动，我们尝试使用转换镜片和测量分形维度拍摄照片。然后，受试者观看了用分形维度测量的街道上目标街道的视频，并以调查的形式进行了调查。此外，我们为驾驶员的安全评估创建了一个模型，并使用量化值（例如分形维度和路灯间距和定性值）进行了分析。模型分析表明，影响夜间驾驶安全性的因素是分形维度增加或减小的次数以及视野内的道路照明数量。