城市道路路段非機動車駕駛人行為特性研究

趙學新

(中交公路規劃設計院有限公司，寧夏 750001)

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城市道路路段非機動車駕駛人行為特性研究

趙學新

(中交公路規劃設計院有限公司，寧夏 750001)

為了研究路段非機動車駕駛人的行為特性。采用機動車跟馳的類比方法研究路段非機動車的跟馳特性，研究發現非機動車駕駛人在跟馳特性中通過直接控制自行車的前進與停駛狀態，發揮著重要的作用，通過對駕駛人的研究可以確定出自行車前后車之間的跟車距離。

路段；自行車；跟馳特性；騎行人

1 概 述

機動車和非機動車構成了城市道路系統交通出行工具的整體；駕駛人在城市道路中作為交通參與者，通過直接性或間接性操控著出行工具，在城市道路交通系統中起到至關重要的作用。近年來城市機動化程度不斷加快，人們對出行高效率的需求不斷增加，為了探討機動車及駕駛人的特性，我國對其進行了大量的研究。近年來世界各國紛紛提倡低能耗、低污染、低排放的“綠色”交通，自行車作為一種傳統而又與時俱進的交通工具被人們逐漸接受，為了對自行車的運行特性進行研究。將機動車駕駛人作為非機動車交通的主要影響因素進行分析；通過對非機動車交通事故進行研究，得出非機動車駕駛人是造成非機動車交通事故的關鍵因素；對非機動車駕駛人佩戴安全帽與不佩戴安全帽的特性進行研究，最后通過交通事故的受傷狀況、財產損失等進行對比，得出佩戴安全帽對駕駛員有較好的保護作用。從上述研究中可以看出我國對自行車駕駛人的特性研究較少。

2 非機動車駕駛員特性分析

通過對非機動車的運行特性研究發現，非機動車駕駛員特性介于機動車駕駛員特性與行人運行特性之間，三者之間存在一定的關聯性。自行車騎行人的判定依據如下。

機動車駕駛員特性主要包括生理特性、心理特性，視覺特性、反應特性、駕駛員的職責和要求特性。通過對上述特性進行分析總結出機動車駕駛人在路段駕駛機動車時通常注意力比較集中，心理素質過硬，遇到緊急情況時反映敏銳、視力良好，視野開闊。

行人特性主要表現在步行者的出行需求心理、行人速度特性、個人空間特性及行人注意力特性。通過對實際路段上行人的運行特性調查發現，行人在步行時注意力不集中，經常出現并排行走甚至隨意穿越人行橫道，行人心理素質一般，城市道路上一般機動車道和人性到是分開的，導致行人在運行時常常保持一種放松的心態；道路上發生交通事故時，行人會以較快的速度進行避讓，表現出明銳的特性。

通過對上述機動車駕駛人和步行者的運行特性可以得出自行車駕駛人的駕駛特性。(1)超越性特性；自行車具有方便、靈活占用道路面積少的特性，對于上班、上學的人群來說，由于時間限制，這就導致自行車駕駛人為了追求快速的目的而去超越前方自行車輛。(2)從眾性特性；自行車駕駛人在騎行自行車時，常常與同伴保持相近的運行速度，以便能相互聊天，當多數人在一起行走時，單個人就會從心理感覺不踏實，直到加入到騎行隊伍中；(3)放松性特性；自行車騎車人在騎行過程中，心情一般比較自然，一方面為了完成自己的出行目的，另一方面觀賞道路周邊的建筑物、景區、娛樂設施等達到放松心情，這就導致騎行人員注意力不集中。

3 自行車運行過程中跟馳特性研究

3.1 反應與制動

自行車的反應—制動過程與機動車的反應—制動相比較為簡單，主要分為兩個過程。一是知覺—反應過程，該過程主要是騎行人員發現障礙物到作出反應；第二個過程為制動過程，考慮到自行車的兩輪特性，在剎車過程中包括手剎，迫不得已時采用手剎和腳剎一起運用。自行車騎行人的“反應+制動”過程如圖1所示。

3.2 自行車跟馳特性

自行車跟馳研究類比于機動車的跟馳，在進行跟馳特性研究時，首先假定以下幾個條件：(1)自行車駕駛人在騎行時不存在超越前車的現象；(2)所有騎行者的注意力、心理素質等均保持一致；(3)在騎行過程中無外界橫向條件的干擾。

圖1 自行車駕駛人制動反應過程

自行車跟馳行為是指自行車在行駛過程中前后車之間存在著一定的跟隨規律，即后車騎行人員根據前車騎行人員做出的各種刺激(停車駐足、加速、減速)而采取相應的反映。

(1)最小間距

自行車跟馳的最小間距主要由人為控制決定，其跟馳特性受騎行人員的生理、心理特性的制約以及道路周邊環境的影響和自行車自身的輕巧、靈活特性決定，主要表現出弱傳遞性、弱延遲性、弱制約性，這些特性主要是由駕駛人的反應表現出來的。

Lmin=L反應+L制動+L距離+L人為制動

(1)

式中：Lmin為前后相鄰兩車之間的最小間距；L反應為騎行人在反應時間內行駛的距離；L制動為后車的制動距離；L距離為安全距離，近似為一個自行車的長度；L人為制動為緊急情況下駕駛員采用腳剎車所產生的距離。

3.2 跟馳模型

根據機動車的跟馳模型建立非機動車的跟馳模型

圖2

Xn+1(t+T)=λ[Xn(t)-Xn+1(t)]+λL-L1

(2)

式中：Xn(t)為在t時刻，第n號車的位置；Xn+1(t)在t+1時刻，第n號車的位置；λ為反映靈敏度系數(1/s)；L為在阻塞情況下的車頭間距；L1為騎行人員采用腳剎所產生的距離，與自行車的速度有關。

對于自行車騎行人的反應，一般通過加速、減速來判斷，對上述公式進行微分得到下述公式

Xn+1(t+T)=λ[Xn(t)-Xn+1(t+T)]-L1

(3)

式中：Xn+1(t+T)為在延遲T事件后，第n+1號車的加速度；Xn(t)為在t時刻，第n號車的速度；Xn+1(t)為在t時刻，第n+1號車的速度；L1為騎行人腳落地速度，與騎行人年齡、性別、心理特性等因素有關。

從上式可以看出，后車的加速度與兩車之間的速度和騎行人的特性有關。

4 實例分析

為了研究路段非機動車騎行人的駕駛特性，選取了育才路部分路段作為研究對象。

4.1 現狀分析

某市育才路采用單向通行，機動車道與非機動車道采用護欄式分離，減少了機動車對非機動車的干擾；非機動車道與人行道采用分離式隔離，減少了行人對非機動車的干擾。育才路與翠華路交叉口為T型交叉口，采用信號控制。本文選取距離交叉口50～200 m的路段作為觀測路段。

4.2 調查研究

在觀測路段內選取了由西向東行駛的20輛自行車作為研究對象，分別觀測了駕駛人的性別、年齡、自行車的行駛速度等，并對自行車駕駛員出現緊急情況所作出的剎車反應時間進行研究，調查數據分析結果如表1。

表1 不同人群騎行速度、反應時間與制動時間調查

從上表中可以看出，駕駛員的反應時間與性別、年齡、和自行車的速度有關，當速度較高時，駕駛員一方面會采用手剎車另一方面也會將腳放在地上采用腳殺，以便較快的將自行車剎住。

5 結 論

非機動車是我國城市交通中的重要組成部分，為了更好的發揮非機動車在城市交通中的地位，需要對自行車駕駛員的特性進行綜合研究，通過研究發現自行車騎行人在騎行過程中不僅滿足跟馳特性而且在剎車過程中還有其腳剎的特性。本文的不足之處在于，在實例研究中選取對象較少，可能不夠全面等。

[1] 張貴，陸振波.友好型非機動車交通評價指標體系的構建[J].交通運輸工程與信息學報，2010，38(1).

[2] 繆明月，尚華燕.非機動車駕駛人道路交通事故風險行為量化分級研究[J].安全與環境學報，2014，14(4).

[3] 繆明月，栗繼紅，蔡娜.非機動車駕駛人佩戴安全頭盔相關問題[J].道路交通與安全，2007，27(1).

2016-02-11

趙學新(1978-)，男，寧夏吳忠人，高級工程師，主要從事公路與城市道路的方案設計研究。

U492

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1008-3383(2016)11-0149-02