跟車行為作為日常生活中最常見的一種駕駛行為,前車突然減速時(shí)若駕駛員跟車距離過近,避撞不及時(shí),制動(dòng)力度不夠等都可能導(dǎo)致追尾事故的發(fā)生,如何減少追尾事故的發(fā)生,減少事故人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失,一直是國(guó)內(nèi)外研究者研究的熱門問題。駕駛員作為駕駛活動(dòng)的直接參與者,駕駛員的行為不當(dāng)是引起交通事故發(fā)生的主要原因。分析駕駛員在不同條件下的避撞行為特性,對(duì)避免追尾事故的發(fā)生,提高道路交通安全水平具有重要意義。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,車內(nèi)輔助系統(tǒng)被廣泛使用,追尾避撞預(yù)警系統(tǒng)可以有效減少追尾事故的發(fā)生。然而關(guān)于何時(shí)發(fā)布預(yù)警信息,發(fā)布什么樣的預(yù)警信息仍有待進(jìn)一步研究和驗(yàn)證。本研究依托駕駛模擬仿真平臺(tái),對(duì)駕駛員在不同環(huán)境下的追尾避撞行為特性進(jìn)行分析,同時(shí)對(duì)不同方式的追尾避撞預(yù)警的功效進(jìn)行驗(yàn)證,本文的研究為道路交通安全管理和車內(nèi)輔助系統(tǒng)的進(jìn)一步完善提供重要的科學(xué)依據(jù)和理論支撐。本文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下四個(gè)方面:(1)基于高仿真駕駛模擬平臺(tái),搭建追尾避撞系列實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,開展駕駛模擬實(shí)驗(yàn)。根據(jù)對(duì)以往文獻(xiàn)中關(guān)于駕駛員追尾避撞表現(xiàn)的研究,本文從正常跟車,不利因素干擾下的跟車和預(yù)警干預(yù)影響下的跟車三個(gè)方面選取實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。實(shí)驗(yàn)一為正常跟車的駕駛模擬實(shí)驗(yàn),駕駛員被要求在天氣條件良好,無(wú)其他因素干擾的環(huán)境下完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)二為手機(jī)通話干擾而產(chǎn)生認(rèn)知負(fù)荷下的跟車實(shí)驗(yàn),共設(shè)置免提通話和手持手機(jī)通話兩種通話方式,個(gè)位數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算和十位數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算兩種通話內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)三為不同追尾避撞預(yù)警方式下的跟車實(shí)驗(yàn),本文在已有研究基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)的綜合考慮時(shí)空距離和駕駛員反應(yīng)所需時(shí)間的預(yù)警算法,并在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了前車剎車燈閃爍預(yù)警,語(yǔ)音預(yù)警和視覺預(yù)警三種不同預(yù)警方式,提醒駕駛員避免追尾事故的發(fā)生。(2)基于視知覺線索的追尾避撞機(jī)理研究。根據(jù)實(shí)驗(yàn)一中所得駕駛員行為數(shù)據(jù),對(duì)駕駛員的減速反應(yīng)時(shí)間分別建立混合效應(yīng)模型和基于視知覺線索的決策機(jī)理模型。其中,機(jī)理模型包括閾值模型(Threshold model),僅考慮視覺變化刺激一種線索的累積模型(Accumulator model)和同時(shí)考慮了視覺變化刺激(visual looming)和剎車燈兩種線索的累積模型。模型擬合結(jié)果表明,同時(shí)考慮了視覺變化刺激和剎車燈兩種線索的累積模型對(duì)反應(yīng)時(shí)間的分布擬合效果最好。研究發(fā)現(xiàn)駕駛員從接收到該信息到作出制動(dòng)決策的過程,是駕駛員視知覺線索隨著時(shí)間不斷累積的過程,當(dāng)累積到一定值時(shí),駕駛員便采取制動(dòng)措施。而導(dǎo)致駕駛員減速反應(yīng)時(shí)間的不同,主要是由于視知覺線索的強(qiáng)弱不同。前車減速時(shí)刻,駕駛員接收到的視知覺信息較為強(qiáng)烈,駕駛員更快做出減速反應(yīng),同時(shí)駕駛員在避撞過程中的減速度增長(zhǎng)率和最大減速度都較大。通過對(duì)θ和ττ-1這兩個(gè)可以代表視覺變化刺激的變量分別進(jìn)行模型擬合發(fā)現(xiàn),τ-1的擬合效果更好,可以認(rèn)為駕駛員在減速避撞的過程中接收到的視覺刺激信息更接近于τ-1。(3)認(rèn)知負(fù)荷對(duì)駕駛員避撞行為影響研究。實(shí)驗(yàn)二中設(shè)置的通話條件,會(huì)對(duì)駕駛員正常駕駛產(chǎn)生認(rèn)知負(fù)荷。本研究分別對(duì)兩個(gè)不同減速場(chǎng)景中駕駛員的避撞表現(xiàn)進(jìn)行分析。減速場(chǎng)景一中,手機(jī)通話對(duì)駕駛員的初始車頭時(shí)距和減速反應(yīng)時(shí)間并無(wú)顯著影響,但與無(wú)通話條件相比,進(jìn)行手機(jī)通話時(shí)初始車頭時(shí)距和反應(yīng)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差顯著增大。且對(duì)于職業(yè)駕駛員,認(rèn)知負(fù)荷對(duì)駕駛員的駕駛行為影響并不明顯;非職業(yè)駕駛員在有認(rèn)知負(fù)荷下的駕駛表現(xiàn)與無(wú)通話時(shí)顯著不同。但不同通話方式間未見顯著差異。減速場(chǎng)景二中駕駛員的避撞表現(xiàn)在不同通話方式和通話內(nèi)容間差異并不明顯。駕駛員的減速反應(yīng)時(shí)間與初始車頭時(shí)距顯著相關(guān),因此分別對(duì)兩個(gè)減速場(chǎng)景中駕駛員的減速反應(yīng)時(shí)間建立基于視知覺線索的累積模型,對(duì)駕駛員在不同認(rèn)知負(fù)荷下的減速?zèng)Q策機(jī)理進(jìn)行解釋。(4)追尾避撞預(yù)警信息對(duì)駕駛員避撞行為影響研究。針對(duì)實(shí)驗(yàn)三中所得駕駛員避撞行為數(shù)據(jù),提取追尾事故數(shù),減速反應(yīng)時(shí)間,最大減速度和最小車頭時(shí)距等能反映駕駛員在避撞過程中各個(gè)階段的關(guān)鍵變量進(jìn)行分析。并結(jié)合生存分析方法中的加速失效時(shí)間(Accelerated Failure Time,AFT)模型,對(duì)駕駛員的減速反應(yīng)時(shí)間和駕駛員開始減速到減速度達(dá)到最大所需時(shí)間分別建立AFT模型。最后對(duì)駕駛員實(shí)驗(yàn)后問卷結(jié)果進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明,預(yù)警可以幫助女性駕駛員更早地作出減速?zèng)Q策,尤其是在不利天氣環(huán)境下。而預(yù)警對(duì)男性駕駛員的影響不如對(duì)女性駕駛員明顯。對(duì)于不同天氣環(huán)境下,基本上晴天時(shí)追尾避撞預(yù)警對(duì)駕駛員的影響較小;而當(dāng)霧天時(shí),預(yù)警系統(tǒng)對(duì)駕駛員的輔助效果更為明顯。在三種不同的預(yù)警方式中,語(yǔ)音預(yù)警和閃爍預(yù)警下,沒有追尾事故發(fā)生;無(wú)預(yù)警和視覺預(yù)警時(shí)分別發(fā)生追尾事故六起和三起。此外,語(yǔ)音預(yù)警可以幫助駕駛員盡快地作出減速?zèng)Q策,此時(shí)駕駛員的減速反應(yīng)時(shí)間相對(duì)較短;閃爍預(yù)警不但沒有使駕駛員減速反應(yīng)時(shí)間減少,部分條件下反而使得駕駛員的反應(yīng)變慢;閃爍預(yù)警的主要作用體現(xiàn)在減速控制階段,雖然閃爍預(yù)警不能起到提醒駕駛員更早作出減速?zèng)Q策的作用,但可以有效地增加駕駛員的減速度增長(zhǎng)率和最大減速度,從而達(dá)到避免追尾的目的。結(jié)合問卷分析結(jié)果,整體上來看語(yǔ)音預(yù)警效果好于閃爍預(yù)警好于視覺預(yù)警。圖77幅,表39個(gè),參考文獻(xiàn)216篇。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U463.6;U492.8
【部分圖文】：

２．１駕駛員追尾避撞過程描述??當(dāng)前車減速時(shí)，主車中駕駛員往往需要對(duì)當(dāng)前車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷后做??出制動(dòng)反應(yīng)。通過對(duì)以往駕駛員避撞數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)后發(fā)現(xiàn)如圖２－１所示規(guī)律。??其中／＝０時(shí)刻為前車減速開始時(shí)刻，其中紅線為主車減速度變化情況，藍(lán)線為前車??減速后兩車間車頭間距變化情況。通常在前車減速后，駕駛員不會(huì)立即對(duì)前車的??減速做出反應(yīng)，而是需要一段反應(yīng)時(shí)間，此后駕駛員踩下制動(dòng)踏板，減速度不斷??增大，直至達(dá)到最大，當(dāng)駕駛員認(rèn)為潛在危險(xiǎn)可以解除時(shí)，緩慢釋放制動(dòng)踏板??［１２４？５１。在這個(gè)過程中，兩車的車頭間距不斷減小，為整個(gè)避撞過程中的最小??車頭間距。此后，隨著主車減速度的不斷增大，最小車頭間距開始緩慢增大。若??兩車車頭間距最小時(shí)（記為／）＿）仍大于零（記為認(rèn)），則不會(huì)發(fā)生追尾事故。在??這個(gè)過程中

在駕駛員視野內(nèi)不斷增大，這對(duì)駕駛員本身是一種強(qiáng)烈的暗示可能發(fā)生追尾事故??的信號(hào)。??Ｌｅｅ?對(duì)前車減速時(shí)的不斷增大的現(xiàn)象進(jìn)行了描述，如圖２－２所示，其中Ｗ??為前車車寬，＾為二者之間距離，０為前車在駕駛員視網(wǎng)膜上成像大小。當(dāng)二者間??距離較遠(yuǎn)時(shí)，較小；反之，距離較近時(shí)，較大。???＋??圖２－２前車在駕駛員眼睛上大小變化情況??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｅａｄ?ｖｅｈｉｃｌｅ?ｏｎ?ｄｒｉｖｅｒ＾?ｅｙｅ??該現(xiàn)象可以通過公式表達(dá)為：??ｄ?＝?２ａｒｃｔａｎ（Ｗ／２ｄ）?（２－８）??其中，前車在駕駛員視野內(nèi)成像大小隨時(shí)間的變化記為可以表示為：??—?＝?Ｇ?＝?－ＷＶｊ｛ｄ２＾ｉＡ）?（２－９）??其中，為兩車的相對(duì)速度。??而前車減速時(shí)駕駛員所處情況的緊急程度可以用視覺信息相關(guān)變量進(jìn)行表??示，如６，ｆ?＝４／０，ｖ／ｒ等。其中廠１為成像角度變化率和成像大小的比值，該??變量相當(dāng)于ＴＴＣ的倒數(shù)，是１／ＴＴＣ的視覺表達(dá)形式。ｖ／ｚ■中ｖ為主車的運(yùn)行速度。??１９??

）方法來對(duì)不同的感知特點(diǎn)的差異進(jìn)行判斷＿。２ＡＦＣ驗(yàn)心理學(xué)家Ｇｕｓｔａｖ?Ｆｅｃｈｎｅｒ提出，該方法主要用來衡量人選擇習(xí)慣做出選擇，或者檢測(cè)被試的反應(yīng)時(shí)間。在該種擇，但只有其中的一個(gè)中含有目標(biāo)刺激，即正確選擇。供給被試不同的知覺線索而強(qiáng)制使得被試最終選擇這個(gè)方法最出名的實(shí)驗(yàn)為隨機(jī)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)任務(wù)。在這項(xiàng)任務(wù)中，被將會(huì)向左還是向右移動(dòng)。在該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，會(huì)有一些箭頭，知覺線索告訴被試這些隨機(jī)出現(xiàn)的點(diǎn)將會(huì)出現(xiàn)在左邊還們接受到某種特定的刺激，在感知該種刺激并最后做出ｆｔ－ＤｉｆｆｔｉｓｉｏｎＭｏｄｅｌ?（ＤＤＭ）來描述。一般情況下，當(dāng)某種單位內(nèi)都會(huì)在該種刺激上提取某種線索，這種刺激本身隨著時(shí)間的推移，大腦將這些線索和噪聲項(xiàng)不斷累積，大腦根據(jù)這些線索做出某種決定，此時(shí)累積過程結(jié)束。制定過程［１５２］。該模型被廣泛應(yīng)用于反應(yīng)時(shí)間的研究中ｆ１５３原理示意圖。??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2853137