交叉口機(jī)動(dòng)車倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈對(duì)駕駛員行為的影響分析

1、裝訂線畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙摘 要道路交叉口倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈是交叉口預(yù)告設(shè)施的一種，是現(xiàn)代交通控制信號(hào)燈系統(tǒng)中必需的設(shè)備之一，倒計(jì)時(shí)顯示是為了提示燈色發(fā)生改變的時(shí)間，可以幫助駕駛員在交叉口信號(hào)燈色改變的時(shí)刻做出合適的選擇。但是各地區(qū)及研究人員對(duì)倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈在交叉口的應(yīng)用褒貶不一，為了探究清楚這一設(shè)施的有效性。本文以交叉口機(jī)動(dòng)車倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈為研究對(duì)象，在總結(jié)國內(nèi)外現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，提出從駕駛員的角度出發(fā)，通過駕駛行為分析對(duì)機(jī)動(dòng)車倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈的應(yīng)用做出客觀的評(píng)價(jià)。本文建立了交叉口處駕駛員信息處理結(jié)構(gòu)模型；運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)問卷調(diào)查、網(wǎng)絡(luò)調(diào)查相結(jié)合的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集，并對(duì)比了有無倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈的兩種類型的交

2、叉口處駕駛員的行為差異，最后還給出了駕駛員個(gè)體差異帶來的行為差異，總結(jié)了倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈對(duì)駕駛員行為的利弊影響。研究結(jié)果表明，機(jī)動(dòng)車倒計(jì)時(shí)信號(hào)顯示時(shí)間對(duì)駕駛員的行為決策存在著顯著影響，能夠帶來很多的好處，如有明顯的提示作用，有利于提前做好準(zhǔn)備，便于駕駛員完成駕駛操作（如停車排隊(duì)或原速通過）。但是，也存在一定得不足之處，如有時(shí)候倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈會(huì)促使人們的“最后幾秒加速”的搶燈行為，存在一定的安全隱患?？傮w來說，倒計(jì)時(shí)燈的應(yīng)用利遠(yuǎn)大于弊，應(yīng)該大力推廣。同時(shí)，研究結(jié)論可以為交通管理部門對(duì)倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈設(shè)置的改進(jìn)提供參考，從而提高設(shè)施設(shè)置的有效性。關(guān)鍵詞：交叉口，機(jī)動(dòng)車倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈，駕駛員行為的影響因素，駕駛

3、員行為決策，調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析ABSTRACTCountdown Signal Intersections trailer facility is a kind of modern traffic control signal system, one of the necessary equipment, countdown display to prompt light color change of the time, you can help the driver to change the color of the lights at the intersection always make

4、 the right choice. However, regions and researchers countdown lights at intersections mixed application, to explore the effectiveness of this facility clearly.In this paper, the countdown lights vehicle for the study, at the conclusion on the basis of domestic and foreign research results presented

5、should be the drivers perspective through the countdown to the motor vehicle driving behavior analysis application letter lights make an objective assessment.Paper establishes intersection driver information processing structure model; using site surveys, web surveys method of combining the data is

6、collected and compared whether the countdown lights at the intersection of two types of driver behavior differences and, finally, gives individual differences in driver behavior differences brought about, summed up the countdown lights on the pros and cons of influence driver behavior. The results s

7、howed that motor vehicle countdown signal displays the time of the drivers behavior there are significant influence decision-making, can bring many benefits, if obvious hints role in helping to prepare in advance to facilitate completion of the driver driving operation (such as parking queued or ori

8、ginal speed through). But there was a certain shortcomings, if any, when the countdown lights will encourage people to the last few seconds acceleration grab light behavior, there are some security risks. Overall, the application of the countdown lights than harm, should be vigorously promoted. Mean

9、while, the conclusions on the traffic management department can set the countdown improved to provide a reference signal, thereby increasing the effectiveness of facility settings.KEY WORDS：Intersection，Countdown vehicle lights，Driver behavior factors，Driver Behavior Decision，Survey Analysis共2頁 第3頁目

10、錄第一章 緒論11.1 研究背景11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀31.3研究的目的和意義41.4研究內(nèi)容41.5研究的技術(shù)路線5第二章 交叉口駕駛員行為決策影響因素分析62.1交叉口的描述62.2 交叉口駕駛員行為特性72.2.1 駕駛員信息處理結(jié)構(gòu)模型72.2.2 駕駛員信息處理結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)102.2.3 交叉口處駕駛員行為特性102.3 駕駛員行為決策的影響因素分析152.3.1 反應(yīng)時(shí)間152.3.2 駕駛適應(yīng)性172.3.3 駕駛員的特性和認(rèn)知182.4 本章小節(jié)21第三章 交通調(diào)查223.1調(diào)查目的223.2調(diào)查方式223.3現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查223.3.1地點(diǎn)選擇223.3.2調(diào)查對(duì)象223.3.3

11、數(shù)據(jù)樣本233.4網(wǎng)絡(luò)調(diào)查313.4.1調(diào)查對(duì)象323.4.2數(shù)據(jù)樣本323.5本章小結(jié)37第四章 調(diào)查分析方法384.1倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈的利弊分析384.1.1交叉口使用倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈是否有利于駕駛員的行為決策384.1.2新交規(guī)處罰闖黃燈的看法384.1.3有倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈交叉口的行為決策394.1.4交叉口有倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈的好處414.2有無倒計(jì)時(shí)燈的行為決策的對(duì)比424.2.1道路交叉口處發(fā)生搶燈行為的頻率424.2.2交叉口停車線處緊急剎車的頻率454.2.3沒有倒計(jì)時(shí)燈的路口對(duì)車速的影響464.3駕駛員個(gè)體差異對(duì)行為決策的影響474.3.1性別差異474.3.2年齡差異494.3.3受教育程

12、度的差異504.4本章小結(jié)51結(jié)論52參考文獻(xiàn)54附錄56致謝58 共2頁 第2頁 第一章 緒論1.1 研究背景近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市交通系統(tǒng)有了很大的改善，無論是交通工具，還是交通系統(tǒng)運(yùn)營管理體制，都發(fā)生了巨大的變革。但是，隨著城市化進(jìn)程的加快，交通需求的日益擴(kuò)大，城市機(jī)動(dòng)化水平的提高，由此產(chǎn)生的交通擁擠以及交通事故的增加，環(huán)境污染的加劇，尤其是從2012年開始全國性的霧霾天氣，這些已逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。尤其是2013年1月1日起開始實(shí)施的新交規(guī)，新交規(guī)的頒布旨在規(guī)范機(jī)動(dòng)車輛的正規(guī)駕駛，有效避免交通事故的發(fā)生。在某些方面的處罰相對(duì)比較嚴(yán)苛，這也是對(duì)車友駕駛習(xí)慣的嚴(yán)厲考核，無

13、論新老司機(jī)，談及新交規(guī)難免會(huì)有那么一些情緒，而其中引發(fā)輿論最多的莫過于闖黃燈扣6分、超過規(guī)定時(shí)速50%扣12分、駕駛時(shí)撥打、接聽電話扣2分等。而在道路信號(hào)控制系統(tǒng)中最重要的莫過于交叉口的信號(hào)控制。交叉口是道路網(wǎng)的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，為交通的咽喉，是道路系統(tǒng)中對(duì)交通影響最大的一個(gè)部分，保障交叉口的交通安全是道路交通管理部門的一項(xiàng)重要課題。相交道路上的各種車輛、行人都要在交叉口匯集、轉(zhuǎn)向、通過，因此車輛和過街行人、機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車之間產(chǎn)生許多匯合點(diǎn)、交織點(diǎn)和沖突點(diǎn)，相互干擾嚴(yán)重。因此，正確設(shè)計(jì)道路交叉口，合理組織、管理交叉口交通，是提高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。道路交叉口分平面交叉

14、口、環(huán)形交叉口和立體交叉口。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，在平面交叉口其通行能力比路段降低：三條路相交時(shí)約減少30%，四條路相交時(shí)約減少50%，五條路相交時(shí)約減少70%，且車輛通過信號(hào)交叉口時(shí)受紅燈影響被耽誤的時(shí)間約占全程時(shí)間的31%。此外，交叉口在交通安全方面也不容樂觀。據(jù)日本的交通事故統(tǒng)計(jì)，交通事故中人身事故與道路平面交叉口有關(guān)的比例占到58%；美國的交通事故40%-60%發(fā)生在城市平面交叉口；德國的交通事故中，在城市平面交叉口及其附近發(fā)生的比例占到了 60%-80%1。為了減少事故發(fā)生，佛羅里達(dá)交通管理部門將闖紅燈的罰金從$60 增加到$120，在加利福尼亞罰金高達(dá)$300，然而懲罰措施的加重只能制止部

15、分危險(xiǎn)行為的發(fā)生17，如何有效的對(duì)交叉口進(jìn)行管制，幫助駕駛員在交叉口處做出決策，從而避免交叉口處危險(xiǎn)行為的發(fā)生，才能從根本上改善路口行車秩序、提高路網(wǎng)通行能力。早在 19 世紀(jì)，人們就開始研究交通信號(hào)，用信號(hào)燈指揮道路上的車流量，控制車輛進(jìn)入交叉口的次序。最早的是1866年，當(dāng)時(shí)英國鐵路信號(hào)燈工程師J.P.Knight從女性紅、綠兩色的著裝上受到啟發(fā)，提出了設(shè)計(jì)帶有紅、綠兩種顏色的交通信號(hào)燈的想法，并很快付諸實(shí)施。1868年12月10號(hào)，歷史上第一盞交通信號(hào)燈出現(xiàn)在英國威斯敏斯特議會(huì)大樓前，只有紅、綠兩種顏色的轉(zhuǎn)換，這是最初的公路交通信號(hào)燈。隨后，對(duì)交叉口的信號(hào)燈控制不局限于單個(gè)交叉口。還擴(kuò)大

16、到多個(gè)交叉口的聯(lián)合控制。19 世紀(jì) 60 年代，世界各國開始研究了控制范圍較大的信號(hào)控制系統(tǒng)，比較典型的是英國交通與道路研究所(TRRL)于 1966 年開始研究開發(fā)的TRANSYT(TRAffic Network Study Tool)系統(tǒng)，澳大利亞在上世紀(jì) 70 年代開始開發(fā)的 SCATS(Sydney Coordinated Adtive Traffie System)系統(tǒng)和英國 TRRL 于1973 年開始研究開發(fā)的SCOOT(Split-Cycle-OffsetOptimization Technique)系統(tǒng)。信號(hào)控制系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用有效的改善了交叉口的交通組織狀態(tài)，提高了交通安全

17、14。另外，為了更好的發(fā)揮交通信號(hào)控制的作用，各國發(fā)展了一系列的道路交叉口信號(hào)燈預(yù)告設(shè)施，例如閃爍信號(hào)、語音信號(hào)等等。其目的均是對(duì)通過交叉口的駕駛員進(jìn)行引導(dǎo)和提示，提高駕駛員對(duì)交叉口的警惕性，提高道路交叉口的通行能力，避免闖紅燈等危險(xiǎn)行為的發(fā)生。道路交叉口倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈是交叉口預(yù)告設(shè)施的一種，是現(xiàn)代交通控制信號(hào)燈系統(tǒng)中必需的設(shè)備之一，它配合交通信號(hào)燈，用于顯示交通信號(hào)當(dāng)前狀態(tài)至狀態(tài)變化所剩余的時(shí)間，提示車輛和行人提前作好通行準(zhǔn)備，使車輛和行人能夠快速、便捷、安全、通暢地通過路口，對(duì)于維護(hù)良好的交通秩序、降低事故發(fā)生率起到了重要作用。目前，我國許多城市的道路信號(hào)交叉口都應(yīng)用了倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈。具體的，

18、道路中的倒計(jì)時(shí)燈大致分為以下四種類型。見圖 1-1：機(jī)動(dòng)車燈倒計(jì)時(shí)顯示屏；帶兩個(gè)方向箭頭的機(jī)動(dòng)車燈倒計(jì)時(shí)顯示屏；人行燈倒計(jì)時(shí)顯示屏；非機(jī)動(dòng)車燈倒計(jì)時(shí)顯示屏。 圖1-1 倒計(jì)時(shí)信號(hào)裝置的分類倒計(jì)時(shí)顯示是用來減少駕駛員在信號(hào)燈色改變的關(guān)鍵時(shí)刻做出復(fù)雜判斷的1種方法,它可以提醒駕駛員燈色發(fā)生改變的時(shí)間,幫助駕駛員做出合理的行為決策（如選擇停車或減速或原速通過等），但是任何一種方法都是一把雙刃劍，也會(huì)有一定的不足之處，而機(jī)動(dòng)車倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈的作用也是褒貶不一的16。因此，從駕駛員的角度出發(fā)，研究機(jī)動(dòng)車對(duì)駕駛員行為決策的影響15，從而更加有效的提高交通安全和交通效率成為一種必要。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀信號(hào)交

19、叉口倒計(jì)時(shí)顯示屏是交叉口預(yù)告系統(tǒng)的一種。從國外的研究資料來看，國外學(xué)者對(duì)交叉口預(yù)告系統(tǒng)進(jìn)行的研究較多。其中，最常用的控制策略有兩種，一是對(duì)信號(hào)相位改變的提示，例如倒計(jì)時(shí)顯示屏；二是對(duì)信號(hào)燈視認(rèn)性的提高，例如信號(hào)燈的閃爍。各國通過對(duì)預(yù)告系統(tǒng)的研究，得出的結(jié)果各不相同。在美國，早在 1960 年，研究人員對(duì)交叉口預(yù)報(bào)信號(hào)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)。在匹茲堡，研究人員在城市的各個(gè)交叉口于 2 秒黃燈信號(hào)燈啟動(dòng)前應(yīng)用了 3秒的綠黃信號(hào)燈；在芝加哥，交叉口信號(hào)燈中也加入了綠黃信號(hào)燈；此外，在德克薩斯州和佛羅里達(dá)，在各個(gè)信號(hào)中加入了倒計(jì)時(shí)顯示屏。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，這些應(yīng)用對(duì)交叉口的安全性的改善并沒有起到明顯作用，

20、因此最終這些措施都沒有被采用。在德國，Behrendt（1970）測(cè)試了不同的綠燈末預(yù)告系統(tǒng)的有效性，包括采用閃爍的綠燈；閃爍的綠燈和黃燈；綠燈和黃燈的交互閃爍的控制策略。結(jié)果表明，這些預(yù)告系統(tǒng)對(duì)減少交叉口的事故率也沒有明顯的作用18。Becker（1971）在以色列的四個(gè)城市的交叉口對(duì)閃爍信號(hào)燈的有效性進(jìn)行了前后對(duì)比評(píng)價(jià)。通過觀測(cè)，他發(fā)現(xiàn)閃爍信號(hào)燈的應(yīng)用對(duì)交叉口的車輛緊急停車發(fā)生的頻率減少了近70%。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)駕駛員的闖紅燈現(xiàn)象有了明顯的改善。隨后，Hakkert 和 Mahalel(1978)以及 Hocherman 和 Prashker（1983）對(duì)該信號(hào)預(yù)告系統(tǒng)做了進(jìn)一步研究，

21、其研究結(jié)果與 Becker 的結(jié)果略有不同，閃爍信號(hào)除了積極效應(yīng)外，會(huì)增加車輛的追尾和直角碰撞事故的發(fā)生，尤其是在車速較高的交叉口處，這種負(fù)面效應(yīng)更為明顯。因此，政府限制了在高速交叉口設(shè)置閃爍信號(hào)18。M. R. Ibrahim等對(duì)吉隆坡的交叉口和馬來西亞一些城市的倒計(jì)時(shí)裝置通過錄像觀測(cè),研究表明倒計(jì)時(shí)裝置幫助駕駛員了解綠燈變化的時(shí)間,通過判斷路口的剩余綠燈時(shí)間,讓他們?cè)诩t燈變化前選擇安全的駕駛行為通過交叉口19。K.M. Lum等采用了前、后對(duì)比的方法,對(duì)新加坡交叉路口安裝的綠燈信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)顯示裝置對(duì)駕駛行為的影響進(jìn)行了相關(guān)研究。結(jié)果表明,綠燈倒計(jì)時(shí)安裝后1.5月,闖紅燈行為顯著下降,但是隨

22、著時(shí)間的推移,闖紅燈行為又有一定的回升19。同濟(jì)大學(xué)的楊曉光等人關(guān)于倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈對(duì)駕駛行為影響的研究表明,倒計(jì)時(shí)會(huì)誘發(fā)一部分駕駛員在綠燈末尾時(shí)加速通過路口,在紅燈變綠燈時(shí),車頭提前高速到達(dá)沖突點(diǎn),這些行為都有可能引發(fā)重特大交通事故,因而需要更長的綠燈間隔時(shí)間保證信號(hào)換相時(shí)的交通安全。如果增長綠燈間隔時(shí)間,倒計(jì)時(shí)裝置又會(huì)降低了交叉口的通行能力,不合適的綠燈間隔還會(huì)造成嚴(yán)重的交通沖突。建議謹(jǐn)慎采用機(jī)動(dòng)車交通信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)裝置。在信號(hào)交叉口，駕駛員對(duì)信號(hào)燈的反應(yīng)是簡(jiǎn)單和規(guī)范的：紅燈停，綠燈行。但是在混雜交通系統(tǒng)中，駕駛員在紅燈開始階段的僥幸闖燈、綠燈結(jié)束前的加速、黃燈或者綠燈閃爍期間的猶豫，都是較為明

23、顯和客觀存在的現(xiàn)象，對(duì)駕駛員交叉口行為的研究多集中于駕駛員對(duì)黃燈信號(hào)的反應(yīng)行為5。以上的國內(nèi)外的研究成果都從不同的角度和方向給出了倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈應(yīng)用的好處和不足，讓我們更多地認(rèn)識(shí)和了解了倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈。但是，這些研究沒有完全的從機(jī)動(dòng)車駕駛者的角度去研究問題，而本文立足于機(jī)動(dòng)車駕駛員的角度，分析機(jī)動(dòng)車倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈對(duì)駕駛者行為決策的利弊影響，以及有無倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈時(shí)駕駛者的行為的異同，并分析了個(gè)體差異帶來的行為差異。從而最終為交通管理部門對(duì)倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈設(shè)置的改進(jìn)提供參考，從而提高設(shè)施設(shè)置的有效性。1.3研究的目的和意義倒計(jì)時(shí)顯示是為了提示燈色發(fā)生改變的時(shí)間，可以幫助駕駛員在交叉口信號(hào)燈色改變的時(shí)刻做出合

24、適的選擇。機(jī)動(dòng)車倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈的應(yīng)用，從駕駛員的角度出發(fā)，有明顯的提示作用，提前做好準(zhǔn)備，便于駕駛員完成駕駛操作（如停車排隊(duì)或原速通過）；可以順利通過路口，減少延誤，提高路口的通行能力；長時(shí)間等待，可以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，減少燃油浪費(fèi)和空氣污染；能夠大大減少在停車線處的緊急剎車，有效避免了追尾等交通事故等等。但是，大家對(duì)倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈在交叉口的使用仍然存在一定的爭(zhēng)議。例如澳大利亞悉尼交通局（RTA）和世界銀行交通項(xiàng)目專家對(duì)這類倒計(jì)時(shí)顯示屏的應(yīng)用持反對(duì)意見，我國部分城市的交管部門也持否定的態(tài)度。他們認(rèn)為：倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈的應(yīng)用會(huì)使部分駕駛員未等到綠燈就搶先起步，會(huì)造成追尾事故等等一些不足之處。由此可見，目前對(duì)倒

25、計(jì)時(shí)信號(hào)燈對(duì)交叉口的交通影響褒貶不一，因此有必要通過道路交叉口實(shí)地觀測(cè)對(duì)倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈的應(yīng)用效果進(jìn)行研究。在道路系統(tǒng)中，任何一種設(shè)施要實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的效果，都必須被駕駛員所認(rèn)知，交通設(shè)施所提供的信息，只能依靠駕駛員的感覺和判斷來決定其駕駛行為。因此本文從駕駛員的角度出發(fā)，運(yùn)用問卷調(diào)查和網(wǎng)絡(luò)調(diào)查結(jié)合的方法，分析倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈對(duì)駕駛員行為決策的影響。對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從駕駛員的角度對(duì)倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈的應(yīng)用做出客觀的評(píng)價(jià)，以便交通管理部門對(duì)倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈設(shè)置的改進(jìn)提供參考，從而提高設(shè)施設(shè)置的有效性。1.4研究內(nèi)容本文在總結(jié)和吸收前人研究成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)大中小型機(jī)動(dòng)車駕駛員用現(xiàn)場(chǎng)問卷調(diào)查和網(wǎng)絡(luò)調(diào)查相結(jié)合的

26、方法。從定性和定量兩方面，分析機(jī)動(dòng)車倒計(jì)時(shí)燈的利弊影響，并對(duì)比分析了有無倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈時(shí)駕駛員行為決策的異同。本文的主要研究內(nèi)容可分為以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)有信號(hào)燈控制的交叉口的駕駛員行為進(jìn)行分析，分析駕駛員在交叉口處的信息處理過程、行為特點(diǎn)以及駕駛員行為的影響因素。（2）運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)問卷調(diào)查和網(wǎng)絡(luò)調(diào)查相結(jié)合的方法，針對(duì)駕駛員在有倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈交叉口的行為決策的影響因素進(jìn)行分析。（3）統(tǒng)計(jì)所得到的數(shù)據(jù)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析的方法分析倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈對(duì)駕駛員行為決策的利弊影響。（4）最后，對(duì)比了有無倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈時(shí)駕駛員的行為差異，以及駕駛員個(gè)體差異帶來的行為差異。1.5研究的技術(shù)路線本文研究的技術(shù)路線如下：結(jié)論倒計(jì)

27、時(shí)燈利弊分析對(duì)比有無倒計(jì)時(shí)燈的駕駛員行為差異個(gè)體差異的影響駕駛員行為決策交叉口機(jī)動(dòng)車倒計(jì)時(shí)信號(hào)燈信息控制交叉口駕駛員行為決策影響因素分析以及駕駛員的行為特性交通調(diào)查，數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)問卷調(diào)查調(diào)查分析方法問題提出國內(nèi)外研究現(xiàn)狀確定研究對(duì)象和內(nèi)容圖1-2 論文技術(shù)路線圖第二章 交叉口駕駛員行為決策影響因素分析2.1交叉口的描述兩條或兩條以上道路的相交處。車輛、行人匯集、轉(zhuǎn)向和疏散的必經(jīng)之地，為交通的咽喉。因此，正確設(shè)計(jì)道路交叉口，合理組織、管理交叉口交通，是提高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。道路交叉口分平面交叉口、環(huán)形交叉口和立體交叉口。平面交叉口是道路在同一個(gè)平面上相交形成的交叉口。

28、通常有T形、Y 形、十字形、X形、錯(cuò)位、環(huán)形等形式。在無交通管制的平面交叉口，車輛通過時(shí)因駛向不同而相互交叉形成沖突點(diǎn)，在三岔路口有3個(gè)沖突點(diǎn)，在四岔路口有16個(gè)，在五岔路口則有50個(gè)沖突點(diǎn)。而每一個(gè)沖突點(diǎn)實(shí)際上就是一個(gè)潛在的交通事故點(diǎn)。圖2-1 道路交叉口相交道路在同一平面上的交叉口。平面交叉口的形式通常有 T形、Y形、十字形、X形、錯(cuò)位、環(huán)形等。車輛通過無交通管制的平面交叉口時(shí)，因駛向不同，相互交叉形成沖突點(diǎn)。機(jī)動(dòng)車通過交叉口時(shí)的沖突點(diǎn),在三岔路口如T形交叉口有 3個(gè)；在四岔路口如十字形交叉口有16個(gè)；在五岔路口有50個(gè)。當(dāng)非機(jī)動(dòng)車也同時(shí)通過路口時(shí)，則沖突點(diǎn)就更多了。事實(shí)上每一個(gè)沖突點(diǎn)都是

29、一個(gè)潛在的交通事故點(diǎn)。平面交叉口的交通安全和通行能力，在很大程度上取決于交叉口的交通組織。通常有用各種交通信號(hào)燈組織交通，環(huán)行組織交通，用各種交通島（分車島、中心島、導(dǎo)向島和安全島）、交通標(biāo)志、交通標(biāo)線等渠化路口交通。交叉口按照交通控制形式分為有信號(hào)控制和先行控制。信號(hào)控制是用交通信號(hào)機(jī)進(jìn)行交通流的控制；先行控制是給主交通流優(yōu)先通過權(quán)，讓其它交通流暫時(shí)停止的交通控制方式。把進(jìn)行信號(hào)控制的交叉路口稱為信號(hào)控制交叉路口，或簡(jiǎn)單地稱為信號(hào)交叉路口。把進(jìn)行暫時(shí)停止控制的交叉路口稱為先行控制交叉口，或無信號(hào)交叉路口。在信號(hào)交叉口，由于信號(hào)燈周期性地分配通行權(quán)，使得各個(gè)車道上的交通周期性的停駛。通常按照信

30、號(hào)燈的周期變化規(guī)律，車輛也按照一定的規(guī)律進(jìn)行行駛。綠燈期間車流經(jīng)過交叉口的流量示意圖1，如圖 2-2：圖2-2 綠燈期間車流經(jīng)過交叉口的流量圖示2.2 交叉口駕駛員行為特性2.2.1 駕駛員信息處理結(jié)構(gòu)模型交通安全涉及人、車、路和環(huán)境4個(gè)方面的因素，是一個(gè)四位一體的耗散結(jié)構(gòu)，只有充分地了解系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)組分的特性，才能構(gòu)建完整的道路交通安全系統(tǒng)。引發(fā)交通事故的原因是多方面的，其中人是重要的因素之一，與人有關(guān)的事故約占總體事故的90%以上，而駕駛?cè)吮旧碡?fù)有直接責(zé)任的事故高達(dá)81%以上。從駕駛員的角度分析交通事故發(fā)生的原因，主要為兩方面：第1，駕駛員對(duì)交通信息的錯(cuò)誤判斷以致發(fā)生事故；第2，在一定時(shí)間

31、內(nèi)，道路交通信息量的輸入超過駕駛員信息處理能力的上限，駕駛員來不及對(duì)接收的信息進(jìn)行處理，造成事故發(fā)生。本文針對(duì)以上兩種情況進(jìn)行分析，結(jié)合道路線形設(shè)計(jì)一致性，建立基于駕駛員信息處理的道路安全評(píng)價(jià)模型。人的駕駛行為是一個(gè)與駕駛期望有關(guān)的連續(xù)的信息處理過程，在不同的道路交通條件下，駕駛員所投入的注意力不同，處理相關(guān)道路交通信息量也不同，而駕駛員處理的信息量會(huì)直接影響其駕駛行為?；谶@一原理考慮，通過測(cè)試駕駛員信息處理的強(qiáng)度評(píng)價(jià)道路交通安全性是可行的，即道路安全性條件較差，駕駛員需要投入更多的注意力去處理相關(guān)交通信息，以保障行車安全。駕駛員道路信息處理結(jié)構(gòu)模型見圖2-3。在行車過程中,駕駛員通過視覺、

32、聽覺、觸覺等器官感知車輛內(nèi)外的環(huán)境信息和車輛信息,駕駛員感知的信息通過注意的選擇,一部分比較深刻的印象進(jìn)入駕駛員大腦中樞神經(jīng),駕駛員結(jié)合已往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行加工,從而做出相應(yīng)的判斷和決策,最后通過反應(yīng)器”(手、腳等運(yùn)動(dòng)器官)操縱車輛。如果“反應(yīng)器”在反應(yīng)上有偏差時(shí),就會(huì)導(dǎo)致車輛的行駛與駕駛員的預(yù)期期望不相符,則相應(yīng)的信息反饋到中樞神經(jīng)進(jìn)行修正,再傳遞到“反應(yīng)器”,“反應(yīng)器”對(duì)命令進(jìn)行修正再執(zhí)行。駕駛員通過操縱車輛,使車輛在道路上行駛的過程,可以簡(jiǎn)化為信息輸入、信息加工、決策以及信息輸出不斷循環(huán)往返的信息處理和決策過程3。圖2-3 駕駛員信息處理結(jié)構(gòu)模型在駕駛過程中，信息是動(dòng)態(tài)變化的，不斷被接收、判斷

33、和處理，對(duì)駕駛員來說，整個(gè)駕駛過程也就是不斷進(jìn)行信息處理的循環(huán)過程。通常，駕駛員視覺接收信息的能力為4.6 106Bit/s，聽覺為8 000 Bit/s，而其處理信息的能力僅為2530 Bit/s?？梢婑{駛員能處理的信息只是其視聽覺信息的一小部分，在一定時(shí)間段內(nèi)，輸入信息與處理信息之間的關(guān)系如圖2-4所示。圖2-4 輸入信息與處理信息之間的關(guān)系從圖中可以看出,當(dāng)駕駛員信息處理能力大于輸入信息量時(shí),駕駛員幾乎可以處理所有的信息。當(dāng)信息輸入量增加,其處理的信息量受其能力限制而相對(duì)減少,也就是說,隨著單位時(shí)間內(nèi)輸入信息量的增加,輸出與輸入信息差值也增加,也就是未得到處理的信息相應(yīng)增加。駕駛員信息處

34、理是安全行車的重要環(huán)節(jié),因?yàn)轳{駛員只有在掌握了可靠信息不同交通流狀態(tài)下駕駛行為差異模擬實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上才能做出正確決策去操控車輛。駕駛員的駕駛經(jīng)驗(yàn)、心理和生理情況以及駕駛員的智力是決定駕駛員處理信息能力高低的重要因素。一般來說駕駛員駕齡越長、經(jīng)驗(yàn)越多、智力越高、生理與心理?xiàng)l件越好,其信息處理的能力就越高,反之就越低4。交通信息是行車過程中駕駛員接收的與其安全行駛有關(guān)的外界刺激。影響駕駛員行車安全的信息是錯(cuò)綜復(fù)雜的，按照信息來源可分為以下幾類：1）道路幾何信息。包括道路寬度、線形、交叉口、車輛出入口、路面狀況、標(biāo)志標(biāo)線、信號(hào)燈等；2）車輛信息。包括車輛的各種儀表、指示燈所顯示的信息，其它機(jī)動(dòng)車輛

35、和非機(jī)動(dòng)車輛占用道路、車速、流量流向等信息；3）環(huán)境信息。包括日光條件、照明條件、道路兩側(cè)建筑物、廣告、噪聲等信息；4）駕駛員自身信息。包括駕駛員自身的駕駛水平、身體狀況、心理狀況、駕駛員對(duì)自身當(dāng)前駕駛行為的認(rèn)識(shí)等信息?；谏鲜鏊悸穼?duì)駕駛員行至交叉口的行為進(jìn)行分析：駕駛員行至交叉口，通過對(duì)道路幾何信息，車輛信息，環(huán)境信息等進(jìn)行分析，然后根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，做出相應(yīng)的決策，例如加速、減速、勻速通過或者停車等待。最后將其決策作用于操作行為，在駕駛車輛過程中，駕駛員也會(huì)根據(jù)道路環(huán)境的變化隨之調(diào)整自己的行為狀態(tài)。本文著重研究交通信號(hào)燈對(duì)駕駛員的影響。2.2.2 駕駛員信息處理結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)從上述對(duì)

36、模型的分析可以看出，在信息處理過程中該模型有如下幾個(gè)特點(diǎn)：1在駕駛員的認(rèn)知過程中，每一步都會(huì)將失誤向上一層進(jìn)行反饋；2在信息處理模式中應(yīng)用了三種加工方式并行處理、協(xié)同競(jìng)爭(zhēng)輸出的方式，提高準(zhǔn)確度；3將工作記憶機(jī)制和知覺選擇注意機(jī)制引入駕駛員的信息接受與處理的分析過程中；4駕駛員和認(rèn)知對(duì)象存在于復(fù)雜的交通系統(tǒng)中，因此駕駛員的認(rèn)知行為的各個(gè)環(huán)節(jié)都受到駕駛員主觀信息，如對(duì)環(huán)境的了解程度和對(duì)認(rèn)知對(duì)象的熟悉度以及自身的一些思維規(guī)律和特性或者駕駛動(dòng)機(jī)等因素的影響；5體現(xiàn)了認(rèn)知過程中存在的“自上而下”和“自下而上”兩種知覺信息加工方式，綜合考慮了直覺和駕駛員主觀經(jīng)驗(yàn)的影響，較好的反應(yīng)了駕駛員的認(rèn)知過程。在今后

37、的工作中，在試驗(yàn)研究和實(shí)際調(diào)查所獲取的駕駛員影響因素的數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)上，利用交通工程學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)，依據(jù)上述模型，可以對(duì)影響駕駛員識(shí)別交通信息（如交通標(biāo)志）的一系列要素進(jìn)行分析和確定，為研究某些標(biāo)志視認(rèn)性和設(shè)置有效性奠定基礎(chǔ)，同時(shí)將對(duì)研究微觀交通流駕駛行為模型提供一定的理論基礎(chǔ)。2.2.3 交叉口處駕駛員行為特性基于以上分析，當(dāng)車輛通過信號(hào)控制交叉口時(shí)，駕駛員根據(jù)當(dāng)時(shí)的交通信號(hào)顯示和前面車輛的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)自己車輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行控制。通常，駕駛員行至交叉口的行為可分為以下幾個(gè)階段：2.2.3.1 駕駛員到達(dá)交叉口行為分析交叉口區(qū)域內(nèi)既受前車行駛狀態(tài)的約束，又受交叉口限速標(biāo)志的約束和信號(hào)燈的影響。通常

38、當(dāng)進(jìn)入交叉口的駕駛員員遇到紅燈時(shí)，會(huì)停車等待；綠燈時(shí)會(huì)加速或勻速通過；而當(dāng)遭遇黃燈時(shí)，駕駛員的行為存在著較大的差異性。根據(jù)道路交通安全法的規(guī)定，遇到黃燈時(shí)，車輛應(yīng)停在停車線以后；若車輛已經(jīng)越過停車線，可以繼續(xù)通行。但是，實(shí)際有一部分車輛在黃燈亮?xí)r雖然尚未越過停車線，但已經(jīng)很接近停車線，若在停車線前緊急剎車有可能造成追尾事故，妨礙交通安全，應(yīng)允許該部分車輛繼續(xù)通行。但是，基于這種“黃燈通行容忍”的情況，有些司機(jī)明明可以安全的在停車線以內(nèi)停車，但是卻把黃燈等同于綠燈，繼續(xù)通行，就給交叉口的通行效率和安全造成了隱患。而2013年1月1日起實(shí)施的新交規(guī)就對(duì)“闖黃燈”給出了史上最嚴(yán)的處罰，引來了輿論的一

39、片嘩然，在實(shí)際的行車過程中這種“黃燈零容忍”的規(guī)定又帶來了更大的問題。所以駕駛員在交叉口的行為決策是一個(gè)很復(fù)雜的事情，圖 2-5即時(shí)對(duì)駕駛員交叉口行為決策的描述：圖2-5 駕駛員交叉口行為決策描述當(dāng)駕駛員遇到黃信號(hào)燈時(shí)，就要預(yù)先判斷能否在停車線安全停車。不能安全停車時(shí)，能否在變成紅燈前越過停車線，預(yù)測(cè)不準(zhǔn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生車輛沖突現(xiàn)象。因此，可將車輛行至黃燈處的狀態(tài)分為 4 種情況：進(jìn)退兩難狀態(tài)、選擇通過狀態(tài)、容易沖突狀態(tài)和冒險(xiǎn)通過狀態(tài)。具體的操作行為可表現(xiàn)為停車、加速、勻速、減速。下面分綠燈、紅燈、黃燈三種情形來討論車輛行駛近交叉口區(qū)域車輛的行駛狀態(tài)2。1綠燈情形該情形又可細(xì)劃為三種：綠燈初期；綠燈中

40、期；綠燈末期。綠燈初期，前車處于停車排隊(duì)狀態(tài)時(shí)，駕駛員為了避免與前車相撞，仍不得不減速，但為了盡量避免停車，而會(huì)先采取較大的減速度減速，然后使車輛處于低速滑行的狀態(tài)，該狀態(tài)使得駕駛員可以隨時(shí)停車或馬上加速駛離。這種情況下存在啟動(dòng)損失時(shí)間(一般為2秒),目前通常認(rèn)為前4輛車不能以飽和車間空距通過交叉口停車線。綠燈中期，如果前車處于行駛狀態(tài)時(shí)，此時(shí)車輛的行駛狀態(tài)與路段的行駛狀態(tài)相同，以恒定速度和飽和流量通過交叉口。綠燈末期，駛離流量等于到達(dá)流量,并且存在綠末和黃燈損失時(shí)間;容易使駕駛員產(chǎn)生/困惑或猶豫。2紅燈情形在這種情形下，車輛將減速停車。但根據(jù)前車的狀態(tài)，有兩種減速停車的情況：在紅燈初期時(shí)，前

41、車處于減速狀態(tài)，還未完全停車排隊(duì)，此時(shí)第m輛車將減速至最大滑行車速，然后在必要時(shí)(視前車的狀態(tài))停車；在紅燈后期時(shí)，前車已處于停車狀態(tài)，第m輛車將減速至零。形成停車波向后延伸聚集，較少發(fā)生闖紅燈，比較遵章。3黃燈情形遇到黃信號(hào)燈的車輛原則上要停在停車線的位置，已經(jīng)越過停車線的車輛可以繼續(xù)前進(jìn)，若紅燈亮了，車輛就不能越過停車線了。由于黃燈的前半段可以用于車輛通行，而尾期則為損失時(shí)間，但是對(duì)于黃燈閃燈時(shí)駕駛員是否通行，往往給他們帶來一定困惑和猶豫。由于綠燈明確地表示為通行權(quán)的獲得，而紅燈則清晰地禁止通行，而黃燈的給予則依賴于駕駛員自己的判斷來進(jìn)行決策，故有必要專門對(duì)黃燈期間的駕駛員通行特征進(jìn)行分析

42、13。駕駛員對(duì)黃信號(hào)燈的反應(yīng)須首先確定車輛所處的狀態(tài)，再通過車輛狀態(tài)特點(diǎn)確定駕駛員所采取的駕駛決策行為11。通常，處于近道區(qū)內(nèi)的車輛在黃信號(hào)燈期間會(huì)出現(xiàn) 4 種狀態(tài)：(1)進(jìn)退兩難狀態(tài)：是指駕駛員既不能以通常的減速度停止，也不能保持原來的速度不變而順利通過的狀態(tài)。(2)選擇通過狀態(tài):是指既可以以通常的減速度安全停車，又可以保持原來的速度不變的通過的狀態(tài)。(3)容易沖突狀態(tài):是指黃燈信號(hào)時(shí)間內(nèi)可能越過停車線進(jìn)入交叉口，但不可能在全紅信號(hào)結(jié)束之前通過交叉口的狀態(tài)。(4)冒險(xiǎn)通過狀態(tài):是指在黃燈信號(hào)開始之后進(jìn)入了交叉口內(nèi),并且能在全紅信號(hào)結(jié)束之前穿過交叉口的狀態(tài)。2.2.3.2 駕駛員駛離交叉口行為

43、分析下面分二種情形來討論交叉口駛離模型：無沖突的信號(hào)控制交叉口和有沖突的信號(hào)控制交叉口。1.無沖突的信號(hào)控制交叉口對(duì)于無沖突的信號(hào)控制交叉口，車輛在交叉口的行為主要受信號(hào)燈的約束。在綠燈期間車輛獲得通行權(quán)后，順利地駛離交叉口，此時(shí)車輛的駛出模型較為簡(jiǎn)單，對(duì)綠燈駛出停車線的第一輛車，認(rèn)為駕駛員在滯后時(shí)間 T (包括駕駛員的反應(yīng)延遲和車輛的啟動(dòng)延遲時(shí)間)后，以通常加速度 a 駛出(初速度為零)，第一輛車以后的車輛則以跟車模型跟隨前車駛離交叉口。2.有沖突的信號(hào)控制交叉口對(duì)于存在沖突的交叉口，在標(biāo)準(zhǔn)的直交路口中，存在著左轉(zhuǎn)車與直行車的沖突、直行車與右轉(zhuǎn)車的沖突。在此主要介紹直行車和左轉(zhuǎn)車輛沖突。當(dāng)有

44、信號(hào)燈控制，但直行和對(duì)向左轉(zhuǎn)在同一綠燈時(shí)段內(nèi)放行時(shí)，直行車有優(yōu)先通行權(quán)(該情形下應(yīng)有專門的左轉(zhuǎn)進(jìn)口道)，按交通規(guī)則，在綠燈啟亮后左轉(zhuǎn)車須在沖突點(diǎn)前等候?qū)ο蛑毙熊囅韧ㄐ?，?dāng)直行車隊(duì)中出現(xiàn)可接受空擋后，左轉(zhuǎn)車方能夠通行。在綠燈初期兩股車流的行駛模型描述如下：直行車頭車在滯后時(shí)間 T 后，以通常加速度 a 駛出(初速度為零)，在綠燈初期，排隊(duì)通行的直行車通常處于飽和車頭時(shí)距狀態(tài)，因此緊隨第一輛車以后的直行車輛則以跟車模型跟隨前車駛離交叉口；左轉(zhuǎn)車的頭車則以通常加速度 a 駛出(初速度為零)停車線，達(dá)到最大低速滑行車速 vmax后，滑行至沖突點(diǎn)前停車，緊隨頭車的左轉(zhuǎn)車將以同樣的加速度 a 駛出停車線，

45、達(dá)到最大低速滑行車速 vmax后在沖突候車區(qū)排隊(duì)；如果對(duì)向直行車隊(duì)出現(xiàn)可穿越空擋，左轉(zhuǎn)車獲得通行權(quán)，并以通常加速度駛離沖突點(diǎn)。當(dāng)直行車和左轉(zhuǎn)車有同等通行權(quán)(可以無專門的左轉(zhuǎn)進(jìn)口道)，則先到達(dá)沖突點(diǎn)的流向獲得通行權(quán)(有可能直左同一進(jìn)口道，左轉(zhuǎn)的第一輛車并不一定為進(jìn)口道排隊(duì)的頭車，所以左轉(zhuǎn)車并不一定比對(duì)向的直行車先到達(dá)沖突點(diǎn))，另一向則排隊(duì)等候可穿越空擋。在綠燈初期兩股車流的行駛模型描述如下：均以通常加速度駛出(初速度為零)停車線，達(dá)到最大低速滑行車速 vmax后，滑行至沖突點(diǎn)前，先到的流向的頭車獲得通行權(quán)，并以通常加速度駛離沖突點(diǎn)，緊隨其后的車輛則跟車行駛；后到的流向則在等侯區(qū)停車排隊(duì)，等候可穿

46、越空擋。2.2.3.3駕駛員特性對(duì)車道變換行為的影響當(dāng)轉(zhuǎn)彎車輛即將轉(zhuǎn)彎駛?cè)胂噜徛范蔚某隹诘?至少有兩條出口車道)時(shí)，按交通規(guī)則，應(yīng)該進(jìn)入離其最近的車道行駛(即右轉(zhuǎn)車將進(jìn)入相鄰道路的靠近路邊側(cè)石的車道，左轉(zhuǎn)車將進(jìn)入靠近中央分隔線的車道)，但在實(shí)際中會(huì)有相當(dāng)?shù)鸟{駛員在轉(zhuǎn)彎進(jìn)入某一路段時(shí)最初會(huì)選擇相對(duì)較遠(yuǎn)的車道(一般為某流向的中間車道)，因?yàn)樵撥嚨谰哂休^大的速度優(yōu)勢(shì)，而且不受轉(zhuǎn)彎車輛的影響、干擾也較小。車道變換模型描述車輛變換車道行為的整個(gè)過程8，模型以利益驅(qū)使為基礎(chǔ)，認(rèn)為駕駛員換車道是為了獲得更有利的駕駛狀態(tài),否則不會(huì)換車道。整個(gè)車道變換行為主要包括車道變換意圖的產(chǎn)生，車道變換的可行性分析以及車道

47、變換行為的實(shí)施等，換車道行為的判斷過程如圖26所示圖2-6 換車道判斷過程示意圖車輛的換道行為是一個(gè)復(fù)雜的主觀行為，不僅與相鄰車道的前后空檔有關(guān)，還與車輛類型、當(dāng)前車輛與目標(biāo)車道前后車的相對(duì)速度、司機(jī)的類型(保守型、普通型、沖動(dòng)型)、道路天氣情況等有關(guān)。駕駛員選擇換車道是因?yàn)檐囕v的行駛速度達(dá)不到或者超出了司機(jī)的心理期望值而產(chǎn)生的。期望車速是指車輛在不受或基本不受其他車輛約束的條件下，駕駛員所希望達(dá)到的最高“安全”車速。一般而言，期望車速與道路等級(jí)及交通狀況、車輛性能、駕駛員性格等相關(guān)。在交通仿真中，為了簡(jiǎn)單起見，通常假設(shè)期望車速與道路狀況和車輛性能有關(guān)，而忽略了駕駛員個(gè)體的差異，實(shí)際上這一心理

48、期望值的大小與駕駛員的自身特性(年齡、性別、駕駛傾向等)密切相關(guān)，造成了仿真結(jié)果尤其是車道變換結(jié)果與實(shí)際情況有較大的出人。年輕駕駛員由于駕駛經(jīng)歷少，反應(yīng)比較慢,在車速的選擇上通常比較慎重；中年駕駛員反應(yīng)比較快，選擇的車速也較快；老年駕駛員反應(yīng)比較慢，行車相對(duì)平穩(wěn)。女性駕駛員比同齡、相同駕駛經(jīng)歷的男性反應(yīng)速度慢；男駕駛員對(duì)超速行車往往采取不在乎態(tài)度，而女駕駛員在超速車道上竟然用低速，顯得非常謹(jǐn)慎。同樣,不同性格的人其期望車速也不同，為了精確地反映這種區(qū)別，在微觀交通模擬中，我們通常把駕駛員分為普通型、保守型、沖動(dòng)型3種類型,不同類型的駕駛員在期望車速的選擇上有很大的差異。駕駛員的年齡、性別差異導(dǎo)

49、致的駕駛行為的差異，通常也可以歸納反應(yīng)到駕駛傾向性的差異上。另外，車輛的正常行駛速度由于受到車道的限制(如道路條件、限速等)或受到前車的影響，往往不能達(dá)到該車型的自由行駛速度，需要考慮橫斷面因素、平曲線線形、縱坡坡度和限速標(biāo)志等對(duì)正常行駛速度的影響。2.3 駕駛員行為決策的影響因素分析由以上分析可知，駕駛員行至交叉口通過視、聽、觸覺等感覺器官從交通環(huán)境中獲得交通信息，經(jīng)過大腦進(jìn)行處理，做出反應(yīng)和判斷，再支配手、腳運(yùn)動(dòng)器官，操縱車輛，使之按駕駛員的意志在道路上運(yùn)行。在這一過程中，駕駛員受到多種因素的影響，包括駕駛員在車輛運(yùn)行過程中的駕駛傾向性和反應(yīng)特性等。這些特性也成為駕駛員的交通特性，交通特性

50、與駕駛員的行為密切相關(guān)，它指駕駛員在交通環(huán)境中的心理、生理和行為特征，駕駛員交通特性的好壞直接影響到駕駛員執(zhí)行行為操作的效率。2.3.1 反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間定義為人的眼睛等感覺器官獲得情報(bào)、傳入大腦，經(jīng)大腦處理后發(fā)出命令而產(chǎn)生動(dòng)作的時(shí)間。因?yàn)樯窠?jīng)傳遞刺激需要時(shí)間，大腦的處理過程也需要時(shí)間，這兩個(gè)時(shí)間之和就構(gòu)成反應(yīng)時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間又分為簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)間和選擇反應(yīng)時(shí)間。駕駛員在道路上行駛時(shí)由于處理信息較多，一般都屬于選擇反應(yīng)時(shí)間6。根據(jù)駕駛員認(rèn)知階段的不同，將反應(yīng)時(shí)間分為感知反應(yīng)時(shí)間和制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間。駕駛員感知反應(yīng)時(shí)間可以采用Taoka變換。所有駕駛員對(duì)每一個(gè)單獨(dú)信息的反應(yīng)時(shí)間延遲大約均在第85百分位左右，

51、一般用1.5s作為駕駛員感知反應(yīng)的時(shí)間上限。由于繁忙的城市道路的信息量相對(duì)于高速公路或其它道路要大得多，在一個(gè)單元時(shí)間內(nèi)駕駛員需要做出的決策也就更多。這些附加因素增大了駕駛員的感知反應(yīng)時(shí)間。本文采用對(duì)數(shù)正態(tài)概率密度函數(shù)來描述感知反應(yīng)時(shí)間的分布： （2-1）式2-1中的兩個(gè)參數(shù) 和 決定分布的形狀。這兩個(gè)參數(shù)可以用樣本均值和標(biāo)準(zhǔn)差來表示： （2-2）制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間是指在駕駛車輛進(jìn)行加減速操作時(shí)，駕駛員接受到某種刺激后，腳從加速踏板移向制動(dòng)踏板的過程所需要的時(shí)間。制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間包括：1反射時(shí)間（從制動(dòng)要求到腳開始動(dòng)作時(shí)間）；2腳從加速踏板到制動(dòng)踏板的時(shí)間；3腳踏板到制動(dòng)開始的時(shí)間。另外還有一個(gè)概念叫做

52、制動(dòng)所需要的時(shí)間。如圖2-7 所示：圖2-7 制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間圖一般來說，根據(jù)室內(nèi)模擬試驗(yàn)，制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間為 0.6s 左右，室外實(shí)際車輛運(yùn)行中制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間為 0.521.34s。根據(jù)實(shí)際觀測(cè)和文獻(xiàn)閱讀發(fā)現(xiàn)，影響反應(yīng)時(shí)間的因素主要有：感覺器官的差異：視覺信號(hào)反應(yīng)時(shí)間一般為 0.150.225s；信號(hào)刺激強(qiáng)度的影響：主要是指刺激的物理特性及其他類似的特性的影響；刺激信號(hào)空間特性的影響：是指刺激的空間位置、設(shè)置的大小等與反應(yīng)時(shí)間有關(guān)；視角的影響：視角越小反應(yīng)時(shí)間越長，反之則縮短。在實(shí)際情況下，只有在觀察目標(biāo)構(gòu)成的視角超過已知感覺條件的視角閾限之后，才能引起注意；駕駛員狀態(tài)影響：主要是年齡對(duì)反應(yīng)時(shí)間的影響

53、較顯著。大量實(shí)驗(yàn)顯示，駕駛員個(gè)體差異下的反應(yīng)時(shí)間的分布服從正態(tài)分布。隨著年齡增加，感知時(shí)間延長，判斷時(shí)間延長，動(dòng)作時(shí)間延長。2.3.2 駕駛適應(yīng)性駕駛適應(yīng)性是指從事或已經(jīng)從事汽車駕駛工作人員的心理品質(zhì)適合于駕駛工作的程度。經(jīng)過許多研究人員對(duì)駕駛員心理-生理素質(zhì)的測(cè)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，多發(fā)事故的駕駛員與不易出事故的駕駛員在身心素質(zhì)上確實(shí)存在差異。在機(jī)動(dòng)車行駛過程中，駕駛員要不斷地通過感覺器官（特別是視覺）從運(yùn)行環(huán)境中獲取各種與交通有關(guān)的信息，這些信息通過大腦，經(jīng)過判斷后，發(fā)出指令，支配手腳運(yùn)動(dòng)器官，操作車輛按照駕駛員意志沿一定方向前進(jìn)或停止。在車輛行駛中，駕駛員的感覺、判斷、操縱三環(huán)節(jié)中的任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，

54、都會(huì)導(dǎo)致交通事故7。所以駕駛員心理-生理素質(zhì)，必須能適應(yīng)駕駛工作的職業(yè)要求，這種素質(zhì)條件就是駕駛適應(yīng)性。關(guān)于駕駛適應(yīng)性國內(nèi)外進(jìn)行了大量的研究，提出了許多評(píng)判指標(biāo)與評(píng)判模型。主要評(píng)價(jià)模型有日本學(xué)者提出的綜合測(cè)評(píng)模型1： （2-3）式中，x1,x2,x3為行為特征值CCN0）大腦活動(dòng)計(jì)、感覺計(jì)的測(cè)試得分；y1,y2,y3分別是技能檢查、注意力、敏捷計(jì)的測(cè)試得分，z 為綜合測(cè)評(píng)得分。根據(jù)控制理論，把調(diào)節(jié)行為動(dòng)作的數(shù)值 CCN0（Cybernetic Control Number）稱為行為特征值。則： （2-4）心理學(xué)中，把帶有個(gè)人特征值的一定行為模式作為性格，CCN0是表示一定行動(dòng)傾向的特征值，也就

55、是性格數(shù)量化的特征值。式中：T為選擇反應(yīng)時(shí)間；T1為動(dòng)作時(shí)間。根據(jù)上式可以測(cè)得 CCN 的值，并給出人的行為特征類型。由于人的大腦反應(yīng)判斷與手、足等器官的動(dòng)作各有快慢之分，因此可以排列組合出四種基本的行為特征參數(shù)。即反應(yīng)判斷快且動(dòng)作快的為敏捷型，反應(yīng)判斷快而動(dòng)作慢的為慎重型，反應(yīng)判斷慢動(dòng)作快的為輕率型，反應(yīng)判斷慢動(dòng)作慢的為遲鈍型。即駕駛員遇到緊急情況做出判斷的時(shí)間與反應(yīng)產(chǎn)生動(dòng)作所需要的時(shí)間呈二維分布，如假設(shè)判斷時(shí)間用 T0表示，T1表示動(dòng)作時(shí)間，則 M0為判斷時(shí)間 T0分布的均值，M1為 T1分布的均值。T0M0表示判斷慢，T1M1為動(dòng)作慢。還可以通過對(duì)駕駛員時(shí)間的計(jì)算，來測(cè)定判斷力 T0=Y

56、-T1；并且可以利用T 與 T1的比值（T/T1，來評(píng)價(jià)動(dòng)作的協(xié)調(diào)能力，可將協(xié)調(diào)能力分為“稍劣-普通-優(yōu)秀-普通-稍劣”五個(gè)等級(jí)，可以用下面的范圍值來進(jìn)行評(píng)判：（小于 1.99-2.002.49-2.52.99-3.03.49-3.53.99-4.0 以上）情緒穩(wěn)定度 K：K= n1/n2，n1，n2分別是最小/最大選擇反應(yīng)次數(shù)，兩個(gè)數(shù)據(jù)從每次選擇反應(yīng)的數(shù)值中選取，該比值反應(yīng)駕駛員的心理動(dòng)搖程度，即情緒穩(wěn)定度。圖2-8 判斷-反應(yīng)時(shí)間分布規(guī)律2.3.3 駕駛員的特性和認(rèn)知交通工程心理學(xué)研究表明9，駕駛員在氣質(zhì)方面的差異產(chǎn)生了其行為方式上的顯著差異。習(xí)慣將駕駛員的駕駛傾向性分為保守型、普通型和沖動(dòng)型三類。沖動(dòng)型駕駛員感知覺靈敏、臨危反應(yīng)及應(yīng)變能力強(qiáng)，駕駛動(dòng)作敏捷協(xié)調(diào)，但內(nèi)在體驗(yàn)薄弱，自控制能力較差，喜歡刺激和冒風(fēng)險(xiǎn)，其駕駛行為特征以快車型為代表。保守型駕駛員則思維速度與動(dòng)作速度反差較大，性格沉靜，行為謹(jǐn)慎，善于自控情緒，但反應(yīng)緩慢，應(yīng)變能力差，尤其是臨危缺乏自信和果斷，其駕駛行為特征以慢車型為代表。普通型駕駛員行為特征介于兩者之間。一般來說，駕駛員駕駛傾向性越?jīng)_動(dòng)越容易發(fā)生車道變換、交通沖突、加速等行為，反之，冒險(xiǎn)的行為就會(huì)減少。實(shí)際的道路交通系統(tǒng)中，駕駛員的行為選擇是一個(gè)多源信息刺激下的認(rèn)知活動(dòng)鏈，駕駛員特性在認(rèn)知活動(dòng)鏈中起到了很大的作用，駕駛員的