2隧道口生理特征差异
正常状态下人的心率一般稳 定 在 一 个 范 围内，约60~80次/min,而 在 一 些 特 殊 情 况 如 激动、恐惧、紧张时心跳会加快。在行车过程中，如前方突发状况时驾驶人心率也会发生明显变化，本文研究目的之一即为驾驶人心率在道路环境变化前后是否存在差异性。此外，驾驶人行车过程中，眼睛是最主要的信息获取途径，通过视觉获取的交通信息占80%以上。对驾驶人瞳孔大小的变化进行研究，可为实现对安全驾驶的评估，从人自身角度减少交通事故。
2.1隧道口心率变化特性
进入隧道前后和出隧道前后驾驶人心率如图2所示。由隧道入口段心率图可以发现：进入隧道前，驾驶人心率总体呈上升趋势，并且在隧道口前约50m处达到最大值；此后，心率一直下降并伴有小幅波动；进入隧道150 m后，心率总体保持平稳，和进入隧道前在正常道路上行驶时的心率相接近。
由隧道出口段心率图可知，在隧道内行驶时驾驶人心率分布较为平稳，无较大起伏；在接近隧道口时心率开始下降直至完全驶出隧道；出隧道后，驾驶人心率开始回升但总体略低于出隧道前。
比较2个平均数的差异是否显着时，常用的显着性检验方法为T检验，该方法主要用于样本量小的情况下推论差异发生的概率[14].研究驾驶人行车至隧道口时，心率和瞳孔大小是否因道路环境的改变而发生显着变化。隧道入口段和出口段驾驶人心率分布统计结果分别如图3所示。进入隧道前驾驶人心率四分位数均大于进入隧道后对应值。显着性检验选取置信度为α=0.05,进行独立样本T检验，概率p1=0.005<0.05,表明进入隧道前后驾驶人心率存在显着差异。
由隧道出口段驾驶人心率分布进行统计结果可知，在隧道内行驶阶段驾驶人心率均值为79.4,总体略高于出 隧 道后的78.8.进行 独立样本T检验，概率p2=0.341>0.05,表明进入隧道行驶一段时间后，在出隧道时驾驶人心率在2个阶段不存在显着差异。
2.2隧道口瞳孔大小变化特性
隧道入口段驾驶 人 瞳孔大小 变 化 如 图4所示。可知在隧道口之前的路段，隧道外道路光线没有明显变化，驾驶人瞳孔大小在进入隧道前较平稳；而到达隧道口时瞳孔开始变大，呈指数上升，一直到进入隧道300m后仍有变大趋势。
由隧道出口段驾驶人瞳孔变化曲线可知，在隧道内行驶时瞳孔较大，而越接近隧道口瞳孔越小，呈指数变化的下降趋势；到达隧道口时瞳孔大小不再下降，至完全出隧道，驾驶人瞳孔大小分布达到平稳状态。
瞳孔大小是驾驶人心理、生理负荷的灵敏度指标，分别统计隧道入口段和出口段的驾驶人瞳孔大小分布，用瞳孔大小衡量2个阶段驾驶人心生理的差异性[15],统计结果如图5所示。由统计结果可知，隧道内瞳孔直径分布明显比隧道外瞳孔直径大，且隧道外瞳孔大小较为接近。分别对进、出隧道前后瞳孔直径进行独立样本T检验，得概率p3=p4=0<0.05,表明进入隧道前后和出隧道前后驾驶人瞳孔大小均存在显着差异。
驾驶人进、出隧道前后生理特征显着性检验结果如表4所示。
由表4可见，与进入隧道前后相比，驾驶人心率在出隧道前后不存在显着差异，而瞳孔大小在进、出隧道前后均存在显着差异。造成这一现象的原因是：驾驶人进入隧道行驶一段时间后已基本适应隧道环境，当道路环境再次发生变化，回到正常道路时，心理波动没有之前明显，而是以正常心态驾驶；而出隧道后瞳孔变小则是因为隧道口光线增强，驾驶人为减少外部强光对眼睛的刺激而缩小眼睛。
此外，统计单个驾驶人在各测点处的心率最值和均值[16],如图6所示。在隧道口前100m至隧道口驾驶人心率离散程度最小，而进入隧道后约50 m处离散性较明显，表明该区域驾驶人紧张程度个体差异性较大，暗适应过程对不同驾驶人的心理紧张程度影响差异较大；同理可知，出隧道前50m处驾驶人心率离散程度最小，出隧道后约100m处离散性较大。
3心率与照度及车速的关系
3.1心率与照度及车速偏相关性分析
在多元回归统计分析中，常常涉及较多的变量，因各变量之间的相互影响而不宜单独研究2个变量之间的相关性。如果只分析某2变量之间相关程度，则须将其他变量的影响排除，即对这2个变量进行偏相关分析[17].驾驶人在隧道入口段和出口段行车时，受道路环境的变化的影响，驾驶人生理特征与车速之间的变化有一定的关联。本文需研究心率与照度及车速之间的关系，利用统计软件SPSS分析心率与照度、心率与车速之间的相关性。
本次分析中的3个样本变量心率、照度、车速分别为x1,x2,x3,在剔除照度的影响后，分析心率和 车 速 之 间 的 偏 相 关 性，该 偏 相 关 系 数 见 式（1）。
式 中：rij为 变 量xi与 变 量xj的 零 阶 相 关 系 数；r ∈[-1,1].当r >0时，表示2个变量正相关；当r<0时，表示2个变量负相关。
变量之间的相关程度可根据以下方法判定。
|r|>0.7,高度相关。0.4<|r|<0.7,中度相关。0.2<|r|<0.4,低度相关。|r|<0.2,不相关。
偏相关分析的检验统计量为t统计量，其数学表达式为
式中：n为样本数；q为阶数。统计量服从n-q-2个自由度的分布。
根据上述理论结合实验数据，计算得出隧道入口段和出口段心率与照度及车速之间的偏相关性结果见表5和表6.
由表5可知，在剔除车速的影响后，隧道入口段心率和照度偏相关系数r=-0.648<0,0.4<|r|<0.7,且显着性概率p=0.009<0.05,说明在隧道入口段心率与照度为中度负相关性；由表6可知，在剔除照度的影响后，p =-0.217,隧道出口段心率与车速为低度负相关性。由该分析结果可以发现，隧道入口段光照强度的减弱会使驾驶人心率变大，出口段光照恢复正常时驾驶人心率受此影响并不大，因此，隧道口的照明应尽量减少和外界光照的反差。表7为隧道入口段心率与车速的偏相关分析结果，表8为隧道出口段心率与车速的偏相关分析结果。
