基于城市道路的駕駛員換道意圖的研究

儲亞婷

（江蘇聯(lián)合職業(yè)學(xué)院蘇州建設(shè)交通分院，江蘇 蘇州 215124）

行業(yè)綜述

基于城市道路的駕駛員換道意圖的研究

儲亞婷

（江蘇聯(lián)合職業(yè)學(xué)院蘇州建設(shè)交通分院，江蘇 蘇州 215124）

文章從駕駛員的心理層面著手，結(jié)合城市道路的實際情況，對駕駛員的換道意圖進(jìn)行研究。此外，對換道行為進(jìn)行分類：強(qiáng)制換道、先發(fā)制人換道和自由換道，為后期進(jìn)一步建立換道行為模型、制定換道預(yù)警策略，降低換道事故發(fā)生率做準(zhǔn)備。

城市道路；換道意圖；換道行為

CLC NO.: U471.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)01-56-02

前言

近年來，隨著汽車保有量逐年增長，與其配套的城市道路網(wǎng)絡(luò)也日益龐大。而當(dāng)汽車行駛在城市道路上時，出于各種各樣的緣故，會發(fā)生多次換道行為。若換道時機(jī)不對，則很可能引發(fā)交通事故。據(jù)研究表明，在所發(fā)生的換道事故中，由于駕駛員主觀原因而導(dǎo)致的約占 75%[1]。那么駕駛員的換道行為是如何產(chǎn)生的呢？本文將結(jié)合城市道路的實際情況，從心理層面對換道行為的產(chǎn)生源頭進(jìn)行研究。

意識決定行為，換道行為的產(chǎn)生受換道意圖影響。駕駛員換道意圖的產(chǎn)生[2]，一般包括：

（1）保持正確的路線行駛，且行駛在正確的車道內(nèi)。駕駛員駕駛汽車是為了更快地到達(dá)目的地，在不違反交通規(guī)則，又按照正確的路線行駛的情況下，行駛過程中可能會產(chǎn)生換道意圖。如，當(dāng)前行駛在直行道內(nèi)，而目的地為下個十字路口右拐，那么，駕駛員在達(dá)到下個十字路口之前，至少會實現(xiàn)一次換道行為。

（2）獲得速度優(yōu)勢，即維持駕駛員的期望速度。在行駛過程中，可能出現(xiàn)前方車輛正在減速，或預(yù)估當(dāng)前車道前方可能堵塞等情況，為了避免這些情況發(fā)生時自身車輛減速，駕駛員會產(chǎn)生換道意圖。

本文中，未考慮與道路條件相關(guān)的情況。如，為了行駛到更平坦廣闊的路面，駕駛員會產(chǎn)生換道意圖。

根據(jù)駕駛員的換道意圖，一般將換道行為分成三類：強(qiáng)制性換道、先發(fā)制人換道和自由換道。

1、強(qiáng)制性換道

強(qiáng)制性換道是指駕駛員不得不采取的換道行為，在此情況下，駕駛員期望換到的車道稱為目標(biāo)車道。強(qiáng)制性換道有如下幾種情況：

（1）駛出當(dāng)前車道或錯過原先路線而被迫繞道；

（2）發(fā)現(xiàn)當(dāng)前車道前方禁止通行或行駛到合并區(qū)域；

（3）駕駛員計劃在下個十字路口轉(zhuǎn)彎，那么其必須換到允許其轉(zhuǎn)彎的車道；

（4）駕駛員期望直行而避免向右或向左轉(zhuǎn)向時，此時發(fā)生的換道即為強(qiáng)制換道。

2、先發(fā)制人換道

先發(fā)制人換道是指為了最終的駕駛行為而提前換到合適的車道內(nèi)，此時，換入的車道稱為先發(fā)制人車道。這種情形下，司機(jī)既不像強(qiáng)制換道中換道的愿望那么強(qiáng)烈，又沒有獲得期望速度的迫切需要。

在先發(fā)制人換道中，換道的基本目的是提前行駛到正確的車道。據(jù)美國一份研究報告顯示，994個換道的樣本中，其中有461個樣本被列為先發(fā)制人換道[3]。

研究這些樣本發(fā)現(xiàn)，先發(fā)制人換道有以下幾類：

（1）駕駛員換道后，仍然以與之前相近的速度行駛，并直接駛?cè)胂聜€十字路口，此類情況占34.1%。對此可理解為：該駕駛員對路況較熟悉，他采取提前換道很可能是，擔(dān)心下游十字路口的期望車道發(fā)生堵塞，換道比較困難，而此時換到期望車道（即上述先發(fā)制人車道），則可為在下游的十字路口拐彎做準(zhǔn)備。

（2）車輛從低密度車道行駛到高密度車道，且相鄰車道有足夠的換道空間。此時，換道并未給駕駛員帶來任何速度優(yōu)勢，甚至還會帶來堵塞的風(fēng)險。這種情況僅占先發(fā)制人換道的7.3%。

（3）車輛從高密度車道換到低密度車道，而當(dāng)前車道上駕駛條件相似的車輛，甚至更小駕駛空間的車輛都未執(zhí)行換道操作；此外，換道后，駕駛員并未加速或超車。這種類型占先發(fā)制人換道樣本的12.2%。

（4）換道后，仍然落后于原來車道的前車或目標(biāo)車道的前車。該種情況下，速度優(yōu)勢接近于0。該類型占先發(fā)制人樣本的24.4%。

決定強(qiáng)制換道和先發(fā)制人換道關(guān)鍵因素在于：駕駛員對目標(biāo)車道的期望。兩者的唯一區(qū)別在于：強(qiáng)制換道是避免在下個十字路口錯過正確路線而進(jìn)行的操作，而先發(fā)制人換道是出于拐彎或避免可能發(fā)生堵塞的需求，以及為了在下游的某個十字路口進(jìn)入正確的車道而進(jìn)行的操作。

3、自由換道

自由換道是指超越慢車的行為。自由換道的動機(jī)很明確，即達(dá)到期望的速度。研究指出，換道完成后的2至5s，自由換道的車輛會逐漸達(dá)到一個穩(wěn)定的速度，即期望速度。

當(dāng)以下兩個條件均滿足時，駕駛員一般會趨向于自由換道：

（1）駕駛員感覺前車速度低于其期望速度；

（2）駕駛員感覺通過換道，可加速。例如，前車拋錨或正從停車場離開。此時，駕駛員會產(chǎn)生自由換道的想法。

通過以上換道的分類可知，強(qiáng)制換道取決于駕駛員的路線規(guī)劃；先發(fā)制人換道在于駕駛員為了按計劃路線行駛而換到目標(biāo)車道。這兩者均不是出于速度需求。而自由換道則是出于獲得期望速度的目的。以上從換道意圖上對換道行為進(jìn)行分類，便于以后建立換道模型作準(zhǔn)備。

[1] 金立生. 高速公路汽車輔助安全換道模型[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報:工學(xué)版,2009, 39(3)”: 582-586.

[2] 侯海晶. 高速公路駕駛?cè)藫Q道意圖識別方法研究 [D]. 吉林大學(xué).2013.

[3] Heng Wei, Eric Meyer. Characterizing and modeling observed lanechanging behavior[J]. Transportation Research Record 1710, 2013, 00(1651):104-113.

The research based on lane-changing intention of urban street Suzhou institute of construction &communications

Chu Yating
( Jiangsu joint construction traffic vocational college suzhou branch, Jiangsu Suzhou 215124 )

A This text mainly studies lane-changing intention from the driver's psychological aspects and combining with the actual situation of urban street. In addition , the lane changing behavior is divided into three categories: mandatory lane changing, pre-emptive lane changing and freedom lane changing. These results will be used to set up lane-changing behavior model, set the warning strategy of lane changing, and reduce the preparation in road accidents later.

Electric vehicle; intelligent vehicle; the development prospects

U471.3

A

A1671-7988(2017)01-56-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.01.021

儲亞婷(1990--),女，車輛工程專業(yè)，工學(xué)碩士，就職于江蘇聯(lián)合職業(yè)學(xué)院蘇州建設(shè)交通分院。主要研究領(lǐng)域汽車智能交通。