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道路条件与行车环境对驾驶行为的影响综述

2020-09-10陈豪

交通科技与管理 2020年8期

陈豪

摘 要:本文研究了道路条件与环境对驾驶行为的影响,从道路几何线形、道路等级两个方面对驾驶行为的影响进行了综述性的阐述与研究,对相关的论文研究成果进行了梳理与总结,并进一步进行了评述与分析。道路条件与环境对驾驶行为有较大的影响,两者之间通过驾驶人产生联系,通过结合生理、心理学知识分析外界环境对驾驶人的影响是研究的关键。本文最后对各类因素的影响进行了总结,并展望了未来的发展方向。

关键词:驾驶行为;驾驶人;设计条件;道路线形;道路等级

中图分类号:U491.254 文献标识码:A

0 引言

随着我国近三十年来经济社会的迅速发展,机动车保有量逐年提升,据统计,截至2019年6月,全国机动车保有量达3.4亿辆,其中汽车2.5亿辆;机动车驾驶人4.2亿人,其中汽车驾驶人3.8亿人。近几年,随着人们对城市道路拥堵、环境污染等交通、社会问题的关注,以及城市公共交通的发展,一定程度上减缓了用车出行的次数。但不论是城市交通还是城际交通,用车出行人群的基础仍然庞大,而因车辆引发或参与的交通事故次数也居高不下,也将作为一个显著的交通、社会问题而长期存在。

1 驾驶行为及相关研究

1.1 驾驶行为

在《交通行为学》[1]中,驾驶行为的涵义为,驾驶人在动态的驾驶过程中,不断的通过感觉器官获取外界信息,并经过大脑处理,对信息进行阅读与反馈,从而控制运动器官操控车辆,周而复始,形成驾驶行为,良好的驾驶行为应当实现驾驶人与外界环境不断互动,实现车辆与外界道路交通环境的和谐相处。武汉理工大学的严新平[2]在相关研究中,从造成驾驶行为的原因与结果入手,将驾驶行为分为了宏观与微观两个层面,在宏观层面,着眼于造成驾驶行为的原因、形成的结果以及造成的相关影响,主要研究其内在机理;在微观层面,着眼于驾驶人在不同条件与情况下对车辆的具体操控行为。在国外的相关专著中[3-4],将其定义为驾驶人通过对车辆的操控、在与周边环境(包括道路以及行人/车辆等其他交通参与者)的不断交互中完成行驶任务。

2 道路基本设计条件的影响

道路与车辆直接接触,是车辆行驶的空间,道路的条件与性质对驾驶行为有较大的影响。不同性质、等级的道路,驾驶人所接受的信息也会不同,从而反馈不同的驾驶行为。

国外对道路线形对驾驶行为的影响研究较早,通过实验与研究,得到了转弯半径与驾驶行为的关系。在1990年,Lamm[5]就提出了基于回归方程的驾驶速度随半径变化的特性,Eboli L[6]通过实验分析,论证了曲线路段的设计要素对驾驶行为的影响。在1997年,加拿大的Zheng[7]应用可靠性函数对公路线形的视距、平曲线半径和竖曲线半径等指标进行研究。在2013年WangC[8]等人研究表明道路线形及道路设施等道路条件对行车安全影响重大。

2.1 几何线形

道路的设计主要指道路的平、纵、横线形设计,道路的线形设计应符合规范,否则不利于驾驶。其中,一般认为过长的直线线形设计,容易造成驾驶人的疲劳,导致驾驶时注意力下降,在过长直线道路上行驶时,也容易造成驾驶人心理上的无聊与疲劳,容易引发频繁超车、变道等行为,不利于安全驾驶。

徐进教授[9]在关于道路几何设计对车辆行驶的影响研究中着重分析了弯道路线对驾驶行为的影响,在驾驶仿真中,对驾驶人的视觉影响进行了分析,引入并结合了驾驶人相关心理、生理因素。任园园博士[10]重点研究了在弯道路段的危险区域,并应用认知心理学,构建了在弯道区域驾驶行为模型。西南交通大学的邱谦谦[11]研究了在弯道区域新老驾驶员的驾驶行为差异,并论述了在弯道区域一般驾驶员的驾驶行为,指出驾驶员在弯道行驶在弯道路段驾驶过程通常会经历四个阶段:观察环境、判定风险、调节速度、安全经过。陈秀峰博士[12]研究了浓雾天气情况在S弯道行驶的交通特性,并在研究中考虑了驾驶人经验与性别等因素。

综上可见,弯道路段较直线路段危险程度高,通过分析可以总结弯道路段的特点主要有三点:1)弯道路段视距不良,驾驶复杂程度较高,行车时有侧翻、侧滑等诸多安全隐患。2)弯道路段的环境对驾驶人以及驾驶行为有不良的影响,会導致驾驶人心理紧张,影响驾驶稳定性。3)驾驶人对弯道路段的认识不足,导致自身驾驶行为的期望无法被弯道路段的条件所满足,导致出现危险的驾驶行为。

2.2 道路等级

公路等级对驾驶行为的影响,目前国内的直接研究较少,该方向研究突出、成果较多的是陈雨人教授和陈雨博士[13],在相关研究中,通过大量的实验,对低等级公路的环境对驾驶人视觉的影响进行了研究,并行车车速分布与驾驶的环境协调性方面研究了驾驶行为。

道路等级不同,所服务的主要对象与提供的道路交通设施也不同,这导致了不同等级之间道路环境、交通环境存在明显的差异,对驾驶人以及驾驶行为也有不同的影响。高速公路、高等级公路,车辆行驶时所遇到的干扰较少,道路设计合理,交通工程设施以及设置良好,驾驶人驾驶时的体验较好,另一方面,高等级公路监管严格、车速较高,驾驶人往往会自觉提高安全意识,驾驶时一般会表现的比较克制与谨慎,不良、危险的驾驶行为较少。

3 结论

本文从道路几何线形、道路等级两个方面对驾驶行为的影响进行了综述性的阐述与研究。道路的条件与环境对驾驶行为的影响是多种多样的,凡是道路上的因素都会对驾驶人产生一定的影响,驾驶人会做出相应的反馈,从而对驾驶行为造成影响,而驾驶行为也不仅仅只狭义的定义为驾驶人在行驶时的操作,广义的驾驶行为也可以包含驾驶人的停车、出行选择、路径选择等行为,而本文所讨论对驾驶行为的影响也会涉及到这些方面。

对驾驶行为的研究,是站在人的角度看待人与环境的和谐程度,在驾驶人、车辆与外界环境之间如何维持动态的平衡。交通工程学作为一门工程类学科,除了要研究人与周边环境之间的内在联系,更要进一步考虑如何解决问题,如何使外界环境与条件对驾驶产生积极的影响。

通过对诸多论文的总结,驾驶行为领域未来的研究发展方向主要有三个:(1)随着医学、神经学的发展,人体工程学进一步应用于驾驶行为的研究,对驾驶行为的数据获取、分析进行辅助。(2)工具、器械將不断适应人体,驾驶行为理论研究的成果将应用于交通工程、车辆工程等领域。(3)在即将到来的无人驾驶时代,研究无人、有人驾驶车辆混流车流的驾驶行为将是驾驶行为领域下一个重点方向。

参考文献:

[1]刘小明,石建军,陈艳艳.交通行为学[M].北京:科学出版社,2019.

[2]严新平,张晖,吴超仲,等.道路交通驾驶行为研究进展及其展望[J].交通信息与安全,2013,31(01):45-51.

[3]SHINARD.Traffic Safety and Human Behavior[M].Netherlands:Elsevier Science,2007.

[4]DEWARRE,OLSON P L.Human Factors in Traffic Safety[M].Tucson:Publication of Lawyers& Judges Publishing Company Incorporated,2002.

[5]Lamm R,Choueiri E M,Mailaender T.Comparison of operating speeds on dry and wet pavements of two-lane rural highways[J].Transportation Research Record,1990(1280):199-207.

[6]Eboli L,Guido G,Mazzulla G,et al.Experimental relationships between operating speeds of successive road design elements in two-lane rural highways[J].Transport,2015:1-8.

[7]ZHENG Z R.Application of reliability theory to highway geometric design[D].Vancouver:University of British Columbia,1997.

[8]WANG C,QUDDUS M A,ISON S G,The effect of traffic and road characteristics on road safety:A review and future research direction[J].Safety Science,2013,57:264-275.

[9]徐进.道路几何设计对车辆行驶特性的影响机理研究[D].西南交通大学,2010.

[10]任园园.公路弯道路段行车危险区域及驾驶行为模型研究[D].吉林大学,2011.

[11]邱谦谦.不同曲线半径下的新老驾驶员驾驶行为特性研究[D].西南交通大学,2016.

[12]陈秀锋,武帅,宋著贺,等.雾天环境S形弯道驾驶行为特性[J].科学技术与工程,2019,19(29):344-348.

[13]陈雨,汪凡,陈雨人.低等级公路行车速度分布与行车环境协调性分析[J].公路交通科技,2019,36(08):115-123.