交通工程(驾驶员的交通特性)课件.ppt

1、交通工程学原理交通工程学原理驾驶人行为特性驾驶人行为特性4.1 概述n驾驶任务分三个层次：控制层控制层、引导层引导层和导航层导航层。n控制层：驾驶人与车辆之间的信息传递与控制输入的所有活动。n引导层：维持安全车速、与路面和交通要素相关的正确路径，是规则的认知行为。n导航层：依据地图或诱导信息来选择路径。4.2 离散驾驶行为n驾驶过程获获取取信信息息产产生生知知觉觉形形成成动动作作4.2 离散驾驶行为n驾驶员的信息处理过程驾驶员的信息处理过程n1信息感知阶段信息感知阶段n2分析判断阶段分析判断阶段n3操作反应阶段操作反应阶段道路交通环境道路交通环境 气象条件气象条件 白昼、黑夜白昼、黑夜 晴、雨

2、、雾、雪晴、雨、雾、雪 道路条件道路条件 高等级道路高等级道路 低等级道路低等级道路 交通流运行状况交通流运行状况 畅畅 行行 拥拥 挤挤 阻阻 塞塞安全状况状况安全状况状况 事故多发事故多发 个体驾驶行为个体驾驶行为 感感 觉觉 反反 应应 动动 作作 驾驶特性驾驶特性心心 理理生生 理理 操作技能操作技能 车辆行驶状态改变车辆行驶状态改变交通流运行状况交通流运行状况 畅畅 行行拥拥 挤挤阻阻 塞塞安全状况状况安全状况状况 事故多发事故多发 1、生理特性u视力 动视力、静视力u视野（与车速的关系？）u色感驾驶人员的生理特性与环境及车辆状态有关驾驶员的视觉特性驾驶员的视觉特性n在行车过程中，驾

3、驶员需要及时感知各种交通信息，根据统计分析，各种感觉器官给驾驶员提供交通信息的比例如下：视觉80%，听觉10%，触觉2%，味觉2%，嗅觉2%。4.3 感觉-反应时间接受判断动作感觉感觉- -反应时间的影响因素反应时间的影响因素环境环境驾驶人员的自身条件驾驶人员的自身条件对象对象n信息论的经验公式：nRH=a+bHnRH为反应时间；H为信息转化时间；a为模型最小反应时间；b为经验权重，大约0.13s。4.3 感觉-反应时间n一般用1.5s作为驾驶人感觉-反应时间的上限。n制动系统间隙延迟：1.24sn估算停车视距：车速60km/h，发现危险紧急停车，车辆减速前的匀速行车距离是多少？4.3 感觉-

4、反应时间肇事次数与反应时间长短的关系 事故次数0-12-34-78-910-1213-17反应时间(s)0.570.70.720.860.860.89n交通信号的变化n驾驶人对信号变化的平均反应速度为1.33s；n有倒计时的交叉口对反应速度的影响？4.4 交通安全设施的识认n交通标志的可见性和易读性n计算视角的公式：n标志、标线的设计要充分考虑视角、车速等因素4.4 交通安全设施的识认=2arctan2LDn标志、标线的形状及尺寸4.4 交通安全设施的识认n交通标志标线的形状及尺寸4.4 交通安全设施的识认n夜晚的标志、标线的可见性4.4 交通安全设施的识认n雨夜的标志、标线的可见性4.4 交

5、通安全设施的识认n字母标志的识认距离是符号标志的一半4.4 交通安全设施的识认n不熟悉的驾驶员读取一个短单词需要一秒4.4 交通安全设施的识认n不熟悉的驾驶员读取一个短单词需要一秒4.4 交通安全设施的识认4.5 驾驶特性的个体差异n性别n年龄n驾龄n健康n心理4.5 驾驶特性的个体差异n女司机，天生的“马路杀手”？ 4.5 驾驶特性的个体差异n女司机肇事的几率要远远低于男司机 4.5 驾驶特性的个体差异n新手女司机事故概率大 北京市某年统计表明，驾龄在 0-3 年的女性驾驶员肇事极为突出，发生事故占所有女性肇事一般事故总数的 42%，而死亡事故比例竟高达 50%。而放大到所有驾驶员来看，3年

6、驾龄以下群体肇事的死亡总数不过占整体的25%到30%左右。这表明，“新手+女司机”的确是需要重点注意的对象。 4.5 驾驶特性的个体差异n女司机的应变、判断能力的确有可能不足 4.6 驾驶员的疲劳与饮酒n疲劳，一般可以分为身体疲劳和精神疲劳两种。前者由于体力劳动所致，表现在身体方面；后者由于脑力劳动所致，表现在精神方面。因为汽车驾驶作业是脑力劳动与体力劳动的结合。所以，驾驶员的疲劳是这两种疲劳的综合体现。n研究表明驾驶员饮酒后，酒精在脑神经系统达到一定浓度时，对中枢神经系统产生抑制作用，对周围情况变化的反应速度明显下降，其反应时间延长23倍，甚至更长。加之酒精对大脑皮层的抑制过程产生破坏作用，

7、使驾驶员难以估计车速、距离和自己的能力，以致容易出现判断错误、操作不当，失误增加。疲劳对安全行车的影响n反应时间显著增长n操作能力下降n 判断失误增多 不同年龄组驾驶员疲劳前后的简单反应时间 年龄组疲劳前的反应时间(ms)疲劳后的反应时间(ms)20-24 480-560600-63025-34580-650630-71035-44690-750740-81045-60780-800640-890饮酒对行车安全的影响n饮酒后，驾驶员血液中含酒精浓度为0.05%时，则事故发生危险程度为没饮酒驾驶员的2.53倍；当驾驶员血液中酒精浓度为0.15%时，事故发生危险程度为没饮酒驾驶员的16.21倍。

8、驾驶员血液中酒精浓度与发生事故的危险程度4.7 连续驾驶模型车辆驾驶是一个连续的动态过程驾驶员驾驶员预测功能预测功能驾驶员驾驶员修正功能修正功能操作处理R(t)R(t)R(t)R(t)期望路线期望路线C(t)C(t)车辆运动方向车辆运动方向C(t)C(t)C(t)C(t)E(t)E(t)误差误差CP(t)CP(t)E(t)E(t)P(t)P(t)预测偏差预测偏差P(t)P(t)CP(t)CP(t)车辆运动偏差车辆运动偏差RsTsTsTKesgNLts)1)(1 ()1 ()(1g(s)响应函数e-ts反应时间T参数，TL表示感觉时间，T1表示判 断时间，TN表示动作时间R常数，表示误差纠正4.

9、8 交通流中的追赶与超车 公路交通中超过另外一辆车的加速度一般在1m/s2左右100GgaaLVGVaGV最大斜坡加速度aLV最大水平加速度G坡度（%）g重力加速度（9.8m/s2）4.9、间隙接受与合流n临界间隙驾驶员试图汇入或者通过连续车流时间间隙的最小值驾驶员进入或穿越车流时需要判断冲突车辆与自己的距离左转，无控制左转，无控制左转，信号控制左转，信号控制左转，停车（让路）控制左转，停车（让路）控制直行，停车（让路）控制直行，停车（让路）控制右转，停车（让路）控制右转，停车（让路）控制不同情况下车辆的可插入间隙不同，主要影响因素是车不同情况下车辆的可插入间隙不同，主要影响因素是车辆的行驶轨

10、迹、有无交通控制、车速、车道数量等。辆的行驶轨迹、有无交通控制、车速、车道数量等。4.10 停车视距 制动距离公式2257.9Vdfd制动距离(m)V车辆初始速度（km/h）f摩擦系数(重力加速度g的倍数)4.10 停车视距 假设：司机反应时间为1s，车辆制动系统间隙延迟时间为0.5s，摩擦力为0.6g(g为重力加速度),在车速为60km/h，求停车视距？2257.9Vdf交叉口视距要求保障通过交叉口的安全性交叉口视距要求保障通过交叉口的安全性4.11 交叉口视距4.12 无人驾驶技术的发展4.12 无人驾驶技术的发展谷歌无人驾驶车辆谷歌无人驾驶车辆4.12 无人驾驶技术的发展国内首款无人驾驶车辆国内首款无人驾驶车辆