城市道路驾驶员车道变换行为及注视转移特性研究

摘要

随着我国城市化进程的加快和机动车保有量、驾驶员的快速增加，城市交通的安全和畅通成为一个严峻的问题。车道变换作为城市道路上经常发生的驾驶行为有其自身的特性并对交通及安全产生影响。虽然由换道引起的交通事故占总事故的比例很小，但是由其引起的事故所造成的交通延迟却占全部事故类型导致的交通延迟的十分之一，给人民生产、生活带来了很大的负面影响。因此，有必要对城市道路环境下的车道变换行为特性进行深入的研究。
　　 本文在调研国内外相关研究的基础上，开展了车道变换行为及注视转移特性的研究。分析了车道变换行为的形成条件和类型并将车道变换过程划分为决策、执行和调整三个阶段。通过在城市道路环境下的试验，得到了驾驶员车道变换行为的试验录像和相关数据。结合试验录像和实际驾驶特点将注视区域划分为七部分，并使用premiere软件对录像中的注视点进行了统计分析，得到了驾驶员车道变换过程中的注视概率和注视点的转移路径及概率，对比分析了不同熟练程度的驾驶员和车道变换不同方向下的注视转移特性。
　　 利用注视点数据和驾驶员操控车辆的相关数据，作出了驾驶员车道变换过程中注视车道、开启转向灯以及车辆速度随时间变化的曲线图。分析了不同熟练程度驾驶员车道变换过程中的驾驶控制行为和注视行为。
　　 研究结果表明，城市道路上驾驶员从产生车道变换的意图到实施操作动作一般需要6秒钟的时间。不同熟练程度驾驶员车道变换行为的差异性主要集中在决策阶段和执行阶段，熟练驾驶员通过视觉系统获取的信息更充分、全面，并且可以更快地感知信息，作出判断，对车辆的操控也比非熟练驾驶员更加灵活和自如，行车的安全性和舒适性较高。不同方向变换车道时，驾驶员主要从换道方向一侧获取信息，向左侧与向右侧变换车道的注视转移特征总体上呈现一定的对称性。在车道变换执行阶段开始时大约有45％的驾驶员开启了转向灯。驾驶员在车道变换整个过程的速度变化是一个减速—加速—稳速的过程。