城市道路路段非機(jī)動車駕駛?cè)诵袨樘匦匝芯?/h1>
2016-12-23 04:26:50趙學(xué)新
黑龍江交通科技 2016年11期
趙學(xué)新
(中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，寧夏 750001)
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城市道路路段非機(jī)動車駕駛?cè)诵袨樘匦匝芯?/p>
趙學(xué)新
(中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，寧夏 750001)
為了研究路段非機(jī)動車駕駛?cè)说男袨樘匦浴２捎脵C(jī)動車跟馳的類比方法研究路段非機(jī)動車的跟馳特性，研究發(fā)現(xiàn)非機(jī)動車駕駛?cè)嗽诟Y特性中通過直接控制自行車的前進(jìn)與停駛狀態(tài)，發(fā)揮著重要的作用，通過對駕駛?cè)说难芯靠梢源_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(jī)動車和非機(jī)動車構(gòu)成了城市道路系統(tǒng)交通出行工具的整體；駕駛?cè)嗽诔鞘械缆分凶鳛榻煌▍⑴c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(tǒng)中起到至關(guān)重要的作用。近年來城市機(jī)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(jī)動車及駕駛?cè)说奶匦裕覈鴮ζ溥M(jìn)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(tǒng)而又與時俱進(jìn)的交通工具被人們逐漸接受，為了對自行車的運(yùn)行特性進(jìn)行研究。將機(jī)動車駕駛?cè)俗鳛榉菣C(jī)動車交通的主要影響因素進(jìn)行分析；通過對非機(jī)動車交通事故進(jìn)行研究，得出非機(jī)動車駕駛?cè)耸窃斐煞菣C(jī)動車交通事故的關(guān)鍵因素；對非機(jī)動車駕駛?cè)伺宕靼踩迸c不佩戴安全帽的特性進(jìn)行研究，最后通過交通事故的受傷狀況、財(cái)產(chǎn)損失等進(jìn)行對比，得出佩戴安全帽對駕駛員有較好的保護(hù)作用。從上述研究中可以看出我國對自行車駕駛?cè)说奶匦匝芯枯^少。
2 非機(jī)動車駕駛員特性分析
通過對非機(jī)動車的運(yùn)行特性研究發(fā)現(xiàn)，非機(jī)動車駕駛員特性介于機(jī)動車駕駛員特性與行人運(yùn)行特性之間，三者之間存在一定的關(guān)聯(lián)性。自行車騎行人的判定依據(jù)如下。
機(jī)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(yīng)特性、駕駛員的職責(zé)和要求特性。通過對上述特性進(jìn)行分析總結(jié)出機(jī)動車駕駛?cè)嗽诼范务{駛機(jī)動車時通常注意力比較集中，心理素質(zhì)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(xiàn)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(shí)際路段上行人的運(yùn)行特性調(diào)查發(fā)現(xiàn)，行人在步行時注意力不集中，經(jīng)常出現(xiàn)并排行走甚至隨意穿越人行橫道，行人心理素質(zhì)一般，城市道路上一般機(jī)動車道和人性到是分開的，導(dǎo)致行人在運(yùn)行時常常保持一種放松的心態(tài)；道路上發(fā)生交通事故時，行人會以較快的速度進(jìn)行避讓，表現(xiàn)出明銳的特性。
通過對上述機(jī)動車駕駛?cè)撕筒叫姓叩倪\(yùn)行特性可以得出自行車駕駛?cè)说鸟{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(xué)的人群來說，由于時間限制，這就導(dǎo)致自行車駕駛?cè)藶榱俗非罂焖俚哪康亩コ角胺阶孕熊囕v。(2)從眾性特性；自行車駕駛?cè)嗽隍T行自行車時，常常與同伴保持相近的運(yùn)行速度，以便能相互聊天，當(dāng)多數(shù)人在一起行走時，單個人就會從心理感覺不踏實(shí)，直到加入到騎行隊(duì)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(qū)、娛樂設(shè)施等達(dá)到放松心情，這就導(dǎo)致騎行人員注意力不集中。
3 自行車運(yùn)行過程中跟馳特性研究
3.1 反應(yīng)與制動
自行車的反應(yīng)—制動過程與機(jī)動車的反應(yīng)—制動相比較為簡單，主要分為兩個過程。一是知覺—反應(yīng)過程，該過程主要是騎行人員發(fā)現(xiàn)障礙物到作出反應(yīng)；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(yùn)用。自行車騎行人的“反應(yīng)+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(jī)動車的跟馳，在進(jìn)行跟馳特性研究時，首先假定以下幾個條件：(1)自行車駕駛?cè)嗽隍T行時不存在超越前車的現(xiàn)象；(2)所有騎行者的注意力、心理素質(zhì)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?cè)酥苿臃磻?yīng)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(guī)律，即后車騎行人員根據(jù)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(yīng)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(huán)境的影響和自行車自身的輕巧、靈活特性決定，主要表現(xiàn)出弱傳遞性、弱延遲性、弱制約性，這些特性主要是由駕駛?cè)说姆磻?yīng)表現(xiàn)出來的。
Lmin=L反應(yīng)+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(yīng)為騎行人在反應(yīng)時間內(nèi)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(chǎn)生的距離。
3.2 跟馳模型
根據(jù)機(jī)動車的跟馳模型建立非機(jī)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(shù)(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(chǎn)生的距離，與自行車的速度有關(guān)。
對于自行車騎行人的反應(yīng)，一般通過加速、減速來判斷，對上述公式進(jìn)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(guān)。
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(guān)。
4 實(shí)例分析
為了研究路段非機(jī)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(xiàn)狀分析
某市育才路采用單向通行，機(jī)動車道與非機(jī)動車道采用護(hù)欄式分離，減少了機(jī)動車對非機(jī)動車的干擾；非機(jī)動車道與人行道采用分離式隔離，減少了行人對非機(jī)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(diào)查研究
在觀測路段內(nèi)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?cè)说男詣e、年齡、自行車的行駛速度等，并對自行車駕駛員出現(xiàn)緊急情況所作出的剎車反應(yīng)時間進(jìn)行研究，調(diào)查數(shù)據(jù)分析結(jié)果如表1。
表1 不同人群騎行速度、反應(yīng)時間與制動時間調(diào)查
從上表中可以看出，駕駛員的反應(yīng)時間與性別、年齡、和自行車的速度有關(guān)，當(dāng)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(jié) 論
非機(jī)動車是我國城市交通中的重要組成部分，為了更好的發(fā)揮非機(jī)動車在城市交通中的地位，需要對自行車駕駛員的特性進(jìn)行綜合研究，通過研究發(fā)現(xiàn)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(shí)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(jī)動車交通評價指標(biāo)體系的構(gòu)建[J].交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào)，2010，38(1).
[2] 繆明月，尚華燕.非機(jī)動車駕駛?cè)说缆方煌ㄊ鹿曙L(fēng)險(xiǎn)行為量化分級研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2014，14(4).
[3] 繆明月，栗繼紅，蔡娜.非機(jī)動車駕駛?cè)伺宕靼踩^盔相關(guān)問題[J].道路交通與安全，2007，27(1).
2016-02-11
趙學(xué)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(shè)計(jì)研究。
U492
C
1008-3383(2016)11-0149-02
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趙學(xué)新
(中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，寧夏 750001)
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城市道路路段非機(jī)動車駕駛?cè)诵袨樘匦匝芯?/p>
趙學(xué)新
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為了研究路段非機(jī)動車駕駛?cè)说男袨樘匦浴２捎脵C(jī)動車跟馳的類比方法研究路段非機(jī)動車的跟馳特性，研究發(fā)現(xiàn)非機(jī)動車駕駛?cè)嗽诟Y特性中通過直接控制自行車的前進(jìn)與停駛狀態(tài)，發(fā)揮著重要的作用，通過對駕駛?cè)说难芯靠梢源_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(jī)動車和非機(jī)動車構(gòu)成了城市道路系統(tǒng)交通出行工具的整體；駕駛?cè)嗽诔鞘械缆分凶鳛榻煌▍⑴c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(tǒng)中起到至關(guān)重要的作用。近年來城市機(jī)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(jī)動車及駕駛?cè)说奶匦裕覈鴮ζ溥M(jìn)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(tǒng)而又與時俱進(jìn)的交通工具被人們逐漸接受，為了對自行車的運(yùn)行特性進(jìn)行研究。將機(jī)動車駕駛?cè)俗鳛榉菣C(jī)動車交通的主要影響因素進(jìn)行分析；通過對非機(jī)動車交通事故進(jìn)行研究，得出非機(jī)動車駕駛?cè)耸窃斐煞菣C(jī)動車交通事故的關(guān)鍵因素；對非機(jī)動車駕駛?cè)伺宕靼踩迸c不佩戴安全帽的特性進(jìn)行研究，最后通過交通事故的受傷狀況、財(cái)產(chǎn)損失等進(jìn)行對比，得出佩戴安全帽對駕駛員有較好的保護(hù)作用。從上述研究中可以看出我國對自行車駕駛?cè)说奶匦匝芯枯^少。
2 非機(jī)動車駕駛員特性分析
通過對非機(jī)動車的運(yùn)行特性研究發(fā)現(xiàn)，非機(jī)動車駕駛員特性介于機(jī)動車駕駛員特性與行人運(yùn)行特性之間，三者之間存在一定的關(guān)聯(lián)性。自行車騎行人的判定依據(jù)如下。
機(jī)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(yīng)特性、駕駛員的職責(zé)和要求特性。通過對上述特性進(jìn)行分析總結(jié)出機(jī)動車駕駛?cè)嗽诼范务{駛機(jī)動車時通常注意力比較集中，心理素質(zhì)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(xiàn)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(shí)際路段上行人的運(yùn)行特性調(diào)查發(fā)現(xiàn)，行人在步行時注意力不集中，經(jīng)常出現(xiàn)并排行走甚至隨意穿越人行橫道，行人心理素質(zhì)一般，城市道路上一般機(jī)動車道和人性到是分開的，導(dǎo)致行人在運(yùn)行時常常保持一種放松的心態(tài)；道路上發(fā)生交通事故時，行人會以較快的速度進(jìn)行避讓，表現(xiàn)出明銳的特性。
通過對上述機(jī)動車駕駛?cè)撕筒叫姓叩倪\(yùn)行特性可以得出自行車駕駛?cè)说鸟{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(xué)的人群來說，由于時間限制，這就導(dǎo)致自行車駕駛?cè)藶榱俗非罂焖俚哪康亩コ角胺阶孕熊囕v。(2)從眾性特性；自行車駕駛?cè)嗽隍T行自行車時，常常與同伴保持相近的運(yùn)行速度，以便能相互聊天，當(dāng)多數(shù)人在一起行走時，單個人就會從心理感覺不踏實(shí)，直到加入到騎行隊(duì)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(qū)、娛樂設(shè)施等達(dá)到放松心情，這就導(dǎo)致騎行人員注意力不集中。
3 自行車運(yùn)行過程中跟馳特性研究
3.1 反應(yīng)與制動
自行車的反應(yīng)—制動過程與機(jī)動車的反應(yīng)—制動相比較為簡單，主要分為兩個過程。一是知覺—反應(yīng)過程，該過程主要是騎行人員發(fā)現(xiàn)障礙物到作出反應(yīng)；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(yùn)用。自行車騎行人的“反應(yīng)+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(jī)動車的跟馳，在進(jìn)行跟馳特性研究時，首先假定以下幾個條件：(1)自行車駕駛?cè)嗽隍T行時不存在超越前車的現(xiàn)象；(2)所有騎行者的注意力、心理素質(zhì)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?cè)酥苿臃磻?yīng)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(guī)律，即后車騎行人員根據(jù)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(yīng)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(huán)境的影響和自行車自身的輕巧、靈活特性決定，主要表現(xiàn)出弱傳遞性、弱延遲性、弱制約性，這些特性主要是由駕駛?cè)说姆磻?yīng)表現(xiàn)出來的。
Lmin=L反應(yīng)+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(yīng)為騎行人在反應(yīng)時間內(nèi)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(chǎn)生的距離。
3.2 跟馳模型
根據(jù)機(jī)動車的跟馳模型建立非機(jī)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(shù)(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(chǎn)生的距離，與自行車的速度有關(guān)。
對于自行車騎行人的反應(yīng)，一般通過加速、減速來判斷，對上述公式進(jìn)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(guān)。
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(guān)。
4 實(shí)例分析
為了研究路段非機(jī)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(xiàn)狀分析
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4.2 調(diào)查研究
在觀測路段內(nèi)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?cè)说男詣e、年齡、自行車的行駛速度等，并對自行車駕駛員出現(xiàn)緊急情況所作出的剎車反應(yīng)時間進(jìn)行研究，調(diào)查數(shù)據(jù)分析結(jié)果如表1。
表1 不同人群騎行速度、反應(yīng)時間與制動時間調(diào)查
從上表中可以看出，駕駛員的反應(yīng)時間與性別、年齡、和自行車的速度有關(guān)，當(dāng)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(jié) 論
非機(jī)動車是我國城市交通中的重要組成部分，為了更好的發(fā)揮非機(jī)動車在城市交通中的地位，需要對自行車駕駛員的特性進(jìn)行綜合研究，通過研究發(fā)現(xiàn)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(shí)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(jī)動車交通評價指標(biāo)體系的構(gòu)建[J].交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào)，2010，38(1).
[2] 繆明月，尚華燕.非機(jī)動車駕駛?cè)说缆方煌ㄊ鹿曙L(fēng)險(xiǎn)行為量化分級研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2014，14(4).
[3] 繆明月，栗繼紅，蔡娜.非機(jī)動車駕駛?cè)伺宕靼踩^盔相關(guān)問題[J].道路交通與安全，2007，27(1).
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趙學(xué)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(shè)計(jì)研究。
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