車道變換行為研究綜述

摘要：車道變換行為是一種常見(jiàn)的交通行為，指的是車輛因需要變換車道而產(chǎn)生的駕駛行為。而交通流在很大程度上受車輛換道行為的影響，尤其是在某些交通量大的路段上，變道行為容易給交通安全造成很大的影響。本文以車道變換為主體，從變道本身的特性、駕駛員特性、交通環(huán)境對(duì)變道行為的影響以及對(duì)交通安全的影響四個(gè)方面對(duì)目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于車輛換道行為的研究進(jìn)行綜合論述。

關(guān)鍵詞：車道變換；駕駛員特性；交通環(huán)境；交通安全

引言

車道變換作為一種常見(jiàn)的交通行為，其誘發(fā)因素有很多，并且在一定程度下會(huì)反作用于交通[1]。尤其是在城市道路復(fù)雜的交通條件下，在不打擾目標(biāo)車道和本車道運(yùn)行速度的情況下，駕駛員經(jīng)常要進(jìn)行車道變換，這種行為雖然可以提高車速，減少慢速車輛對(duì)快速車輛的影響。但在車道變換的過(guò)程中，車輛之間的沖突也相應(yīng)增多，而且不規(guī)范的換道行為會(huì)引發(fā)交通事故，造成經(jīng)濟(jì)損失，從而降低道路交通系統(tǒng)的安全性，因此必須要明確我國(guó)城市道路中車道變換行為的特性以及對(duì)交通安全造成的不利影響，并制定相應(yīng)的措施來(lái)加以規(guī)避[2]。

1車道變換行為學(xué)分析

車道變換行為就是車輛的加速度、運(yùn)行速度和當(dāng)前車道與前面車輛之間的車頭時(shí)距等因素引起駕駛員對(duì)現(xiàn)狀車輛運(yùn)行狀態(tài)不滿意而導(dǎo)致的。魏麗英[5]在線性跟馳理論的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)路段上相鄰行駛車輛的加速度、運(yùn)行速度以及車頭時(shí)距的分析來(lái)判斷路段上的車道變換條件，從而得到駕駛員與車道變換和路徑選擇的關(guān)系。Ioannis Golias[21]通過(guò)對(duì)19個(gè)國(guó)家20725份調(diào)查問(wèn)卷數(shù)據(jù)的分析，并借助因素分析和回歸分析對(duì)不同國(guó)家的駕駛員在進(jìn)行車道變換過(guò)程中的差異性進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示歐洲個(gè)國(guó)家的駕駛員在進(jìn)行車道變換時(shí)不存在明顯的差異。

2 駕駛員換道行為特性研究

車道變換行為是在駕駛員主導(dǎo)的情況下完成的，駕駛員的反應(yīng)和操作等特性也會(huì)對(duì)車道變換產(chǎn)生很大的影響，因此研究駕駛員的這些特性和車道變換之間的關(guān)系會(huì)對(duì)車道變換管理控制措施提供理論基礎(chǔ)[7]。王曉原[8]利用模糊邏輯方法描繪建立在駕駛員知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的主觀判斷過(guò)程。在分析目標(biāo)車和目標(biāo)車道后車的行駛速度的相對(duì)距離后，建立了模糊算法中的車道變換算法模型。Jerry L.Deffenbacher[23]對(duì)駕駛員發(fā)怒和普通狀態(tài)下的駕駛員進(jìn)行了研究。研究表明，容易發(fā)怒的駕駛員在車道變換過(guò)程中也容易發(fā)怒，尤其在外界壓力大的情況下，易發(fā)怒的駕駛員容易表現(xiàn)出攻擊性，造成交通事故的概率也相對(duì)增加。

3 交通環(huán)境條件下的車道變換行為

車道變換不僅與駕駛員有關(guān)，還和其所處的交通環(huán)境有關(guān)。王家凡[13]在分析車輛換道過(guò)程中車輛之間競(jìng)爭(zhēng)合作關(guān)系的基礎(chǔ)上，結(jié)合多智能體系，提出新的換道行為模型。并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了此新模型與車輛的實(shí)際行為有較好的聯(lián)系。Dario D.Salvucci[27]利用高速公路上多車道環(huán)境模擬器，對(duì)基于一個(gè)高速公路多車道環(huán)境模擬器，對(duì)車道變換行為過(guò)程中駕駛員的特性進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn)，駕駛員方向盤轉(zhuǎn)角呈正弦波規(guī)律，在進(jìn)行車道變換時(shí)車速開(kāi)始降低，完成后車速略微提高，車道變換過(guò)程中駕駛員集中在目標(biāo)車道上的時(shí)間增多。

4 車道變換行為對(duì)交通行為的影響

國(guó)內(nèi)對(duì)交通安全的分析研究相對(duì)單一，周偉[15]以實(shí)際沖突點(diǎn)調(diào)查作為研究基礎(chǔ)，從沖突觀測(cè)的流程、對(duì)沖突的識(shí)別以及觀測(cè)的對(duì)象和范圍劃定等方面進(jìn)行了詳細(xì)的界定，提出了計(jì)算觀測(cè)沖突樣本容量的計(jì)算方法。王軍雷[16]分析了車道變換時(shí)車輛的各種運(yùn)行狀態(tài)，并分析了各種避免發(fā)生碰撞的條件。W.van Winsum[29]采用駕駛模擬的方法，在車輛變道中分別研究了車道關(guān)系、運(yùn)行速度和駕駛員的感知特性，在這個(gè)過(guò)程中，車輛變換車道行為被分為三個(gè)連續(xù)的狀態(tài)，駕駛員的操作行為受前一個(gè)駕駛行為的限制，從而保證安全極限。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)城市道路中的車道變換特性進(jìn)行研究，并分析這些特性對(duì)安全產(chǎn)生的影響，是一項(xiàng)有效保障道路安全、減少人員傷亡的重要工作，本文主要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行了綜述：

1、根據(jù)行為學(xué)理論對(duì)車道變換的特性進(jìn)行分析，分析車道變換的基本條件。

2、從駕駛員的角度對(duì)車道變換行為特性進(jìn)行分析，通過(guò)駕駛員的知覺(jué)、反應(yīng)、和注意等特性對(duì)車道變換的影響。

3、從交通環(huán)境的角度出發(fā)，分別從車型組成、車輛數(shù)數(shù)、交通量等幾方面對(duì)行車道變換行為的特性進(jìn)行分析。

4、根據(jù)沖突點(diǎn)理論，分析不穩(wěn)定交通流下車輛換道對(duì)交通安全的不利影響并建立相應(yīng)模型和算法。

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作者簡(jiǎn)介：千夢(mèng)晗（1994.11—），女，河南焦作人，職務(wù)/職稱：學(xué)生，學(xué)歷：本科，單位：重慶交通大學(xué)，研究方向：交通運(yùn)輸工程。