【摘要】：隨著移動(dòng)通信和車載導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展,智能車載設(shè)備和移動(dòng)互聯(lián)終端的普及,誘發(fā)分心駕駛行為的因素越來(lái)越多,分心駕駛行為已成為導(dǎo)致道路交通事故的重要原因之一。因此,深入研究分心駕駛行為對(duì)交通安全的影響,了解其內(nèi)在影響機(jī)理,提出解決措施,可以為緩解分心駕駛行為影響,提高道路交通安全水平提供理論支撐。本文以駕駛過(guò)程中執(zhí)行“免提手機(jī)通話”和“微信語(yǔ)音短信”駕駛次任務(wù)作為研究對(duì)象,基于系統(tǒng)科學(xué)理論的思想,從含人-車-路的整個(gè)交通系統(tǒng)出發(fā),在微觀層面研究分心駕駛對(duì)駕駛行為、駕駛?cè)艘曈X(jué)行為和緊急制動(dòng)行為的影響,在宏觀層面研究分心駕駛行為對(duì)道路交通安全的影響。綜合分析了分心駕駛行為對(duì)微觀車輛的影響及其相互作用下的整體交通安全水平特征的影響,建立了分心駕駛車輛的微觀行為與整體交通流安全特征之間的相互聯(lián)系,揭示了分心駕駛行為從微觀層面到宏觀層面對(duì)交通安全影響的傳導(dǎo)過(guò)程,據(jù)此提出了駕駛?cè)朔中臓顟B(tài)判別與分心預(yù)警對(duì)策。本文的主要研究工作如下:1.分析了常態(tài)下不同交通環(huán)境中分心駕駛對(duì)駕駛行為及視覺(jué)行為的影響。本文設(shè)計(jì)分心駕駛模擬實(shí)驗(yàn),采集了駕駛?cè)嗽谧杂闪骱蛽頂D流場(chǎng)景中正常駕駛過(guò)程執(zhí)行免提手機(jī)通話和微信語(yǔ)音短信時(shí)車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和駕駛?cè)艘曈X(jué)行為數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。研究表明,兩種場(chǎng)景中免提通話對(duì)車輛縱向控制指標(biāo)影響較大,語(yǔ)音短信對(duì)車輛橫向控制指標(biāo)影響較大;在自由流場(chǎng)景中免提通話對(duì)駕駛?cè)俗⒁曅袨橛绊戄^大,語(yǔ)音短信對(duì)駕駛?cè)搜厶袨橛绊戄^大;擁擠流場(chǎng)景中免提通話導(dǎo)致注視時(shí)間增加、瞳孔直徑增加、眼跳持續(xù)時(shí)間減少,語(yǔ)音短信導(dǎo)致注視頻率降低、瞳孔直徑變小、眼跳幅度增加。因此,不同交通流場(chǎng)景中兩種駕駛次任務(wù)對(duì)駕駛行為及視覺(jué)行為各指標(biāo)的影響不同。2.建立了緊急狀態(tài)下面向駕駛次任務(wù)的駕駛?cè)酥苿?dòng)行為模型。本文設(shè)計(jì)車輛跟馳情形下的緊急制動(dòng)駕駛模擬實(shí)驗(yàn),以制動(dòng)時(shí)間為研究對(duì)象,采用生存分析方法,建立緊急狀態(tài)下面向駕駛次任務(wù)的駕駛?cè)酥苿?dòng)行為模型,研究駕駛次任務(wù)對(duì)制動(dòng)時(shí)間的影響,并分析影響制動(dòng)時(shí)間的關(guān)鍵因子。研究表明,駕駛次任務(wù)影響下的駕駛?cè)朔磻?yīng)時(shí)間(BRT)中位數(shù)為2.42秒,減速持續(xù)時(shí)間(SRT)中位數(shù)為1.43秒;駕駛次任務(wù)對(duì)BRT和SRT均有顯著影響,與正常駕駛狀態(tài)相比,免提通話導(dǎo)致BRT增加33.4%、SRT減少8.7%,語(yǔ)音短信導(dǎo)致BRT增加46.7%、SRT減少15.4%。因此,語(yǔ)音短信對(duì)駕駛?cè)司o急制動(dòng)行為的影響更大,即駕駛過(guò)程中駕駛?cè)耸褂谜Z(yǔ)音短信比免提通話更危險(xiǎn)。3.建立了考慮分心駕駛行為特征的元胞自動(dòng)機(jī)仿真模型。在分析分心駕駛行為發(fā)生的隨機(jī)性和時(shí)變性特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,在仿真模型中引入分心行為發(fā)生概率模型,制定車輛狀態(tài)變化規(guī)則,構(gòu)建考慮分心駕駛行為特征的雙車道元胞自動(dòng)機(jī)模型,研究不同分心車輛比例和不同分心持續(xù)時(shí)長(zhǎng)對(duì)道路交通安全的影響。研究表明,在一定密度范圍內(nèi),隨著分心駕駛車輛比例的增加,道路交通流量下降、換道頻率增加、交通擁堵程度增加、交通安全性下降;在分心時(shí)間占所觀測(cè)時(shí)間比例固定的前提下,分心持續(xù)時(shí)長(zhǎng)越短,該分心駕駛行為發(fā)生頻次就會(huì)越高,導(dǎo)致車輛發(fā)生追尾碰撞的概率增加。因此,分心駕駛行為對(duì)道路交通安全產(chǎn)生較為明顯的負(fù)面影響。4.建立了人車信息融合的駕駛?cè)朔中臓顟B(tài)判別模型,評(píng)價(jià)了分心預(yù)警效果。在人車合一思想的指導(dǎo)下,綜合考慮車輛運(yùn)行狀態(tài)指標(biāo)和駕駛?cè)艘曈X(jué)行為指標(biāo),提出了基于指標(biāo)重要度和模型判別性能的特征選取方法,構(gòu)建了基于人車信息融合的駕駛?cè)朔中臓顟B(tài)判別模型;同時(shí)將分心預(yù)警機(jī)制引入元胞自動(dòng)機(jī)仿真模型中,評(píng)價(jià)分心預(yù)警的效果。研究表明,所提特征選取方法可有效精簡(jiǎn)特征指標(biāo)數(shù)量、提高模型的適用性;駕駛?cè)朔中臓顟B(tài)判別模型能夠有效識(shí)別自由流和擁擠流狀態(tài)下駕駛?cè)朔中臓顟B(tài),判別精度分別為95.09%和98.91%,分心預(yù)警的使用能夠提高道路交通安全水平。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U491.254
【圖文】：

的交通安全問(wèn)題。據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒２０１７》統(tǒng)計(jì)［２］，我國(guó)２０１６年共發(fā)生２１２，８４６起逡逑交通事故，導(dǎo)致６３，０９３人死亡，２２６，４３０人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)１２０，７６０萬(wàn)元。逡逑近年來(lái)我國(guó)交通事故數(shù)量和死亡人數(shù)如圖１－１所示。逡逑９０邐－］邐ｒ邋１２逡逑邐－１０逡逑b8邋６０邋－邋＂邐邐８逡逑Ｓ邋３０－邐ＨＺ．邋４邋５逡逑婪邋２０邐—ｉＪ逡逑ａ邋１０邐－２邋度逡逑０邐￣邐ｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉ邐＊邐０逡逑ｏ邋—邋ｃＮｍ邋寸邋ｉｎｖｏ邋卜邋000ｎ0邋—邋ｃＮｒｏＴｔ＾ｏｖｏ逡逑ｃ＇￣＇３邋【】邋【＿邋Ｊ邋Ｌ￣邋Ｊ邋Ｌ￣Ｊ邋Ｌ邋Ｊ邋Ｌ．邋３邋Ｌ￣邋Ｊ邋Ｌ￣Ｊ邋Ｃ．￣＾３邋ｆ邋ｉ邋ｒ？＾邋Ｉ邋＿邐Ｉ邋＜邋ｆ邋＊逡逑ｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏ逡逑ＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮＣＮ逡逑交通事故數(shù)量（萬(wàn)起）邐死亡人數(shù)（萬(wàn)人）逡逑圖１－邋１邋２０００－２０１６年中國(guó)交通事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｒａｆｆｉｃ邋ａｃｃｉｄｅｎｔ邋ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ邋ｏｆ邋Ｃｈｉｎａ邋ｄｕｒｉｎｇ邋２０００－２０１６逡逑據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的道路交通安全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)［３］，２０１７年道路交通事故萬(wàn)車死亡逡逑人數(shù)２．０６人，而早在．２００８年美國(guó)萬(wàn)車死亡率為１．４５人，日本和德國(guó)在２００６年萬(wàn)車逡逑死亡率分別為０．８和０．９３，我國(guó)道路交通安全形勢(shì)仍較為嚴(yán)峻。逡逑道路交通系統(tǒng)是由人、車、道路環(huán)境組成的復(fù)雜系統(tǒng)，系統(tǒng)中任何因素的不穩(wěn)逡逑定或不平衡都可能產(chǎn)生潛在風(fēng)險(xiǎn)

逑注意力在多個(gè)任務(wù)之間來(lái)回轉(zhuǎn)換，并相信自己可以同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)，但是實(shí)際上逡逑人們并不能同時(shí)處理好多個(gè)任務(wù)。從圖１－２可以看出，當(dāng)兩個(gè)任務(wù)在同一維度或多逡逑個(gè)維度上有共同的需求，兩個(gè)任務(wù)之間就會(huì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致駕駛績(jī)效水平下降。例逡逑如開(kāi)車時(shí)駕駛?cè)瞬榭磳?dǎo)航信息，駕駛次任務(wù)會(huì)與駕駛主任務(wù)在視覺(jué)通道上產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，逡逑從而降低駕駛績(jī)效水平。逡逑＜邐邋階段邋邐＞逡逑知覺(jué)邐認(rèn)知邐反應(yīng)逡逑八邐邐邐邐邋Ｘ逡逑、空＿邐Ｘ．邐反應(yīng)逡逑通邋視覺(jué)邐＼言語(yǔ)邋＼邐聲音邋、逡逑道逡逑＼逡逑聽(tīng)覺(jué)邐＼＼逡逑編碼日＾邐邐逡逑圖１－邋２邋Ｗｉｃｋｅｎｓ多資源理論模型［１２］逡逑Ｆｉｇ．１－２邋Ｗｉｃｋｅｎｓ＇ｓ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ｍｕｌｔｉ－ｒｅｓｏｕｒｃｅ邋ｔｈｅｏｒｙ邋［１２１逡逑根據(jù)ＭＲＴ理論，ＮＨＴＳＡ將分心分為四類：視覺(jué)分心、聽(tīng)覺(jué)分心、動(dòng)作分心和逡逑認(rèn)知分心［１３］。視覺(jué)分心是指在一段時(shí)間內(nèi)駕駛?cè)艘暰�偏離前方道路而去關(guān)注其他視逡逑覺(jué)目標(biāo)，可以描述為“視線偏離道路”；聽(tīng)覺(jué)分心是指駕駛?cè)藢⒙?tīng)覺(jué)注意力關(guān)注與逡逑駕駛無(wú)關(guān)的事情，可以描述為“耳朵偏離道路”；動(dòng)作分心是指駕駛?cè)说氖蛛x開(kāi)方逡逑向盤去做與駕駛無(wú)關(guān)的其他事情，可以描述為“手偏離道路”；認(rèn)知分心是指駕駛逡逑人將注意力集中在思考與駕駛無(wú)關(guān)的其他事情，可以描述為“思想偏離道路”。而逡逑在實(shí)際駕駛中更為常見(jiàn)是幾種分心類型的綜合

本文編號(hào)：2738923