公路长直线路段容易诱发驾驶疲劳问题。因该问题引发的交通事故性质恶劣,社会危害严重,所以公路直线的最大长度应予以限制。我国直线的最大长度一直以来采用20倍的设计速度这一设计惯例,但是由于我国地域辽阔,地形差异较大,对直线长度很难做出统一规定。如何根据项目既有情况确定直线的最大长度是目前亟待解决的问题。直线最大长度的限制应从避免驾驶疲劳,保证安全行车的角度考虑。安全的直线长度应根据驾驶人的心理反应和视觉效果确定。因此,为面向工程项目既有情况确定安全的直线最大长度,论文从公路视觉环境角度出发,切入长直线安全问题的根源,依托国家自然科学基金青年科学基金项目《基于道路环境的公路最大直线长度灵活性设计研究》(51508033),系统量化影响公路直线的最大长度设计的视觉环境以及研究视觉环境对公路直线的最大长度设计的影响。论文在对直线路段驾驶人视觉中公路环境的运动规律和特征分析的基础上,借鉴国内外相关文献研究成果,首先解析出五种视觉线索:视觉物体距驾驶人的横向距离、视觉物体距地面的高度、视觉物体的尺寸、视觉物体的颜色和视觉物体的边缘率等。然后,论文利用驾驶人调查问卷的方法,研究驾驶人对解析出的视觉线索的主观疲劳感受。方差分析结果表明:显著影响驾驶人主观疲劳感受的视觉线索依次是:视觉物体的尺寸、视觉物体距地面的高度及两者的交互作用。为验证解析出的视觉线索对驾驶人的影响,论文结合驾驶人调查问卷的结果设计并开展驾驶疲劳感受实验。重复测量双因素方差分析结果表明:视觉物体垂直于驾驶人注视方向的尺寸视觉线索(以下简称视觉物体的垂直尺寸)显著影响驾驶人的疲劳出现时间。最后,论文进一步探究该视觉线索对公路直线的最大长度设计的影响。研究发现:当视觉物体的垂直尺寸过大或过小时,驾驶人更容易疲劳,所以能够保证安全行车的最大直线长度较短;当视觉物体的垂直尺寸在中等水平(10m左右)时,驾驶人出现驾驶疲劳时间较晚,此时能保证安全行车的直线长度较长。根据此结果,论文提出了面向工程项目既有情况确定安全的直线最大长度设计思路:在既有视觉环境条件下设计公路几何线形时,根据当地环境视觉线索的情况,确定可以保证安全的最大直线设计长度;在评价或改善既有公路几何线形时,根据现有环境视觉线索的情况确定可以设计的最大直线长度,如果既有设计值偏大,则为了保证行车安全,需要更改设计采用较短的直线,或者设置视线诱导设施使视觉线索达到中等水平。论文的研究成果可适用于工程项目既有情况的直线的最大长度设计,还可用于指导长直线路段视线诱导设施的设计与评价,符合规范和标准中鼓励和倡导路线灵活性设计的发展和方向,有助于减轻长直线路段上驾驶人的疲劳感,提高驾驶人的行车安全。