陳豪
摘 要:本文研究了道路條件與環境對駕駛行為的影響,從道路幾何線形、道路等級兩個方面對駕駛行為的影響進行了綜述性的闡述與研究,對相關的論文研究成果進行了梳理與總結,并進一步進行了評述與分析。道路條件與環境對駕駛行為有較大的影響,兩者之間通過駕駛人產生聯系,通過結合生理、心理學知識分析外界環境對駕駛人的影響是研究的關鍵。本文最后對各類因素的影響進行了總結,并展望了未來的發展方向。
關鍵詞:駕駛行為;駕駛人;設計條件;道路線形;道路等級
中圖分類號:U491.254 文獻標識碼:A
0 引言
隨著我國近三十年來經濟社會的迅速發展,機動車保有量逐年提升,據統計,截至2019年6月,全國機動車保有量達3.4億輛,其中汽車2.5億輛;機動車駕駛人4.2億人,其中汽車駕駛人3.8億人。近幾年,隨著人們對城市道路擁堵、環境污染等交通、社會問題的關注,以及城市公共交通的發展,一定程度上減緩了用車出行的次數。但不論是城市交通還是城際交通,用車出行人群的基礎仍然龐大,而因車輛引發或參與的交通事故次數也居高不下,也將作為一個顯著的交通、社會問題而長期存在。
1 駕駛行為及相關研究
1.1 駕駛行為
在《交通行為學》[1]中,駕駛行為的涵義為,駕駛人在動態的駕駛過程中,不斷的通過感覺器官獲取外界信息,并經過大腦處理,對信息進行閱讀與反饋,從而控制運動器官操控車輛,周而復始,形成駕駛行為,良好的駕駛行為應當實現駕駛人與外界環境不斷互動,實現車輛與外界道路交通環境的和諧相處。武漢理工大學的嚴新平[2]在相關研究中,從造成駕駛行為的原因與結果入手,將駕駛行為分為了宏觀與微觀兩個層面,在宏觀層面,著眼于造成駕駛行為的原因、形成的結果以及造成的相關影響,主要研究其內在機理;在微觀層面,著眼于駕駛人在不同條件與情況下對車輛的具體操控行為。在國外的相關專著中[3-4],將其定義為駕駛人通過對車輛的操控、在與周邊環境(包括道路以及行人/車輛等其他交通參與者)的不斷交互中完成行駛任務。
2 道路基本設計條件的影響
道路與車輛直接接觸,是車輛行駛的空間,道路的條件與性質對駕駛行為有較大的影響。不同性質、等級的道路,駕駛人所接受的信息也會不同,從而反饋不同的駕駛行為。
國外對道路線形對駕駛行為的影響研究較早,通過實驗與研究,得到了轉彎半徑與駕駛行為的關系。在1990年,Lamm[5]就提出了基于回歸方程的駕駛速度隨半徑變化的特性,Eboli L[6]通過實驗分析,論證了曲線路段的設計要素對駕駛行為的影響。在1997年,加拿大的Zheng[7]應用可靠性函數對公路線形的視距、平曲線半徑和豎曲線半徑等指標進行研究。在2013年WangC[8]等人研究表明道路線形及道路設施等道路條件對行車安全影響重大。
2.1 幾何線形
道路的設計主要指道路的平、縱、橫線形設計,道路的線形設計應符合規范,否則不利于駕駛。其中,一般認為過長的直線線形設計,容易造成駕駛人的疲勞,導致駕駛時注意力下降,在過長直線道路上行駛時,也容易造成駕駛人心理上的無聊與疲勞,容易引發頻繁超車、變道等行為,不利于安全駕駛。
徐進教授[9]在關于道路幾何設計對車輛行駛的影響研究中著重分析了彎道路線對駕駛行為的影響,在駕駛仿真中,對駕駛人的視覺影響進行了分析,引入并結合了駕駛人相關心理、生理因素。任園園博士[10]重點研究了在彎道路段的危險區域,并應用認知心理學,構建了在彎道區域駕駛行為模型。西南交通大學的邱謙謙[11]研究了在彎道區域新老駕駛員的駕駛行為差異,并論述了在彎道區域一般駕駛員的駕駛行為,指出駕駛員在彎道行駛在彎道路段駕駛過程通常會經歷四個階段:觀察環境、判定風險、調節速度、安全經過。陳秀峰博士[12]研究了濃霧天氣情況在S彎道行駛的交通特性,并在研究中考慮了駕駛人經驗與性別等因素。
綜上可見,彎道路段較直線路段危險程度高,通過分析可以總結彎道路段的特點主要有三點:1)彎道路段視距不良,駕駛復雜程度較高,行車時有側翻、側滑等諸多安全隱患。2)彎道路段的環境對駕駛人以及駕駛行為有不良的影響,會導致駕駛人心理緊張,影響駕駛穩定性。3)駕駛人對彎道路段的認識不足,導致自身駕駛行為的期望無法被彎道路段的條件所滿足,導致出現危險的駕駛行為。
2.2 道路等級
公路等級對駕駛行為的影響,目前國內的直接研究較少,該方向研究突出、成果較多的是陳雨人教授和陳雨博士[13],在相關研究中,通過大量的實驗,對低等級公路的環境對駕駛人視覺的影響進行了研究,并行車車速分布與駕駛的環境協調性方面研究了駕駛行為。
道路等級不同,所服務的主要對象與提供的道路交通設施也不同,這導致了不同等級之間道路環境、交通環境存在明顯的差異,對駕駛人以及駕駛行為也有不同的影響。高速公路、高等級公路,車輛行駛時所遇到的干擾較少,道路設計合理,交通工程設施以及設置良好,駕駛人駕駛時的體驗較好,另一方面,高等級公路監管嚴格、車速較高,駕駛人往往會自覺提高安全意識,駕駛時一般會表現的比較克制與謹慎,不良、危險的駕駛行為較少。
3 結論
本文從道路幾何線形、道路等級兩個方面對駕駛行為的影響進行了綜述性的闡述與研究。道路的條件與環境對駕駛行為的影響是多種多樣的,凡是道路上的因素都會對駕駛人產生一定的影響,駕駛人會做出相應的反饋,從而對駕駛行為造成影響,而駕駛行為也不僅僅只狹義的定義為駕駛人在行駛時的操作,廣義的駕駛行為也可以包含駕駛人的停車、出行選擇、路徑選擇等行為,而本文所討論對駕駛行為的影響也會涉及到這些方面。
對駕駛行為的研究,是站在人的角度看待人與環境的和諧程度,在駕駛人、車輛與外界環境之間如何維持動態的平衡。交通工程學作為一門工程類學科,除了要研究人與周邊環境之間的內在聯系,更要進一步考慮如何解決問題,如何使外界環境與條件對駕駛產生積極的影響。
通過對諸多論文的總結,駕駛行為領域未來的研究發展方向主要有三個:(1)隨著醫學、神經學的發展,人體工程學進一步應用于駕駛行為的研究,對駕駛行為的數據獲取、分析進行輔助。(2)工具、器械將不斷適應人體,駕駛行為理論研究的成果將應用于交通工程、車輛工程等領域。(3)在即將到來的無人駕駛時代,研究無人、有人駕駛車輛混流車流的駕駛行為將是駕駛行為領域下一個重點方向。
參考文獻:
[1]劉小明,石建軍,陳艷艷.交通行為學[M].北京:科學出版社,2019.
[2]嚴新平,張暉,吳超仲,等.道路交通駕駛行為研究進展及其展望[J].交通信息與安全,2013,31(01):45-51.
[3]SHINARD.Traffic Safety and Human Behavior[M].Netherlands:Elsevier Science,2007.
[4]DEWARRE,OLSON P L.Human Factors in Traffic Safety[M].Tucson:Publication of Lawyers& Judges Publishing Company Incorporated,2002.
[5]Lamm R,Choueiri E M,Mailaender T.Comparison of operating speeds on dry and wet pavements of two-lane rural highways[J].Transportation Research Record,1990(1280):199-207.
[6]Eboli L,Guido G,Mazzulla G,et al.Experimental relationships between operating speeds of successive road design elements in two-lane rural highways[J].Transport,2015:1-8.
[7]ZHENG Z R.Application of reliability theory to highway geometric design[D].Vancouver:University of British Columbia,1997.
[8]WANG C,QUDDUS M A,ISON S G,The effect of traffic and road characteristics on road safety:A review and future research direction[J].Safety Science,2013,57:264-275.
[9]徐進.道路幾何設計對車輛行駛特性的影響機理研究[D].西南交通大學,2010.
[10]任園園.公路彎道路段行車危險區域及駕駛行為模型研究[D].吉林大學,2011.
[11]邱謙謙.不同曲線半徑下的新老駕駛員駕駛行為特性研究[D].西南交通大學,2016.
[12]陳秀鋒,武帥,宋著賀,等.霧天環境S形彎道駕駛行為特性[J].科學技術與工程,2019,19(29):344-348.
[13]陳雨,汪凡,陳雨人.低等級公路行車速度分布與行車環境協調性分析[J].公路交通科技,2019,36(08):115-123.