道路交通危險工況分類及特征分析

豐燁 孫麗瑋 左明偉 梅彥利 鮑方

1、承德石油高等?？茖W(xué)校汽車工程系，河北 承德 067000 2、山東德州學(xué)院汽車工程系，山東 德州 253000 3、承德石油高等專科學(xué)校石油工程系，河北承德 067000

道路交通危險工況分類及特征分析

豐燁1孫麗瑋2左明偉1梅彥利1鮑方3

1、承德石油高等?？茖W(xué)校汽車工程系，河北 承德 067000 2、山東德州學(xué)院汽車工程系，山東 德州 253000 3、承德石油高等?？茖W(xué)校石油工程系，河北承德 067000

本文主要對VDR（video drive recorder，可視化車輛行駛記錄儀）所采集事故危險工況進(jìn)行分類，形成一套完整的危險工況類別體系；對每種危險工況從導(dǎo)致危險工況發(fā)生的交通參與方、危險工況發(fā)生時所在道路類型、危險工況發(fā)生時速度頻數(shù)分布以及時間分布等幾個角度進(jìn)行特征分析，為汽車主被動安全技術(shù)的開發(fā)提出新方法。

危險工況；可視化車輛行駛記錄儀；主動交通安全

near-missed；video drive recorder；Active traffic safety

引言

現(xiàn)有的交通事故調(diào)查手段大多僅局限于對已發(fā)生事故進(jìn)行事故后調(diào)查，因此事故原因分析就具有很大程度上的猜測性，而近年來出現(xiàn)的可視化車輛行駛記錄儀（Video drive recorder以下簡稱VDR）可以客觀精確地記錄事故發(fā)生前后車輛前方圖像及行駛速度加速度，以及駕駛員行為參數(shù)等信息，為全面揭示交通事故的發(fā)生機(jī)理提供了有效的手段和可靠的科學(xué)依據(jù)，在事故分析領(lǐng)域得到了日益廣泛的重視和應(yīng)用。國際上，日本國土交通省和日本汽車研究所等科研機(jī)構(gòu)也分別開展了利用VDR進(jìn)行交通事故/沖突的原因分析和駕駛員行為調(diào)查的研究[1]。美國交通部國家公路交通安全管理局（NHTSA）開展了“100-Car Naturalistic Driving Study”的系列研究項(xiàng)目[2]。國內(nèi)，清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)車輛與交通工程系、北京市交通管理局交通事故鑒定中心聯(lián)合豐田公司選擇50輛安裝了VDR的出租車作為實(shí)驗(yàn)車輛，在北京城區(qū)開展了為期一年的調(diào)查實(shí)驗(yàn)，利用VDR進(jìn)行交通事故/沖突調(diào)查研究[3-4]。

本文選擇5輛安裝VDR的出租車作為實(shí)驗(yàn)車輛，自2008年7月在上海城區(qū)開始進(jìn)行調(diào)查實(shí)驗(yàn)。車載VDR根據(jù)預(yù)先設(shè)定的觸發(fā)閥值，記錄交通事故或交通沖突發(fā)生前后20s（觸發(fā)前15s,觸發(fā)后5s）內(nèi)的車輛外部前方圖像、車輛的速度、加速度信息等車輛狀態(tài)和駕駛員行為等信息。采集的所有信息自動存儲在CF卡中。用讀卡器將CF卡中存貯數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到電腦中，再使用相關(guān)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

數(shù)數(shù)據(jù)采集及分析流程如圖所示：

本文中危險工況（near-missed）是指駕駛員在行駛過程中采取了不恰當(dāng)操作或者其他交通參與者（行人等）做出違反交通法規(guī)的行為，從而導(dǎo)致交通參與者自身或者參與者之間產(chǎn)生沖突但未造成事故的情況。危險工況是交通事故的最直接原因，對危險工況的研究分析并采取措施預(yù)防能夠有效遏制交通事故的發(fā)生。

1 危險工況研究方法

1.1 對所采集危險工況進(jìn)行系統(tǒng)分類，形成較完整的類別體系。

1.2 對類別體系中的各種危險工況進(jìn)行特征統(tǒng)計(jì)并分析。

2 危險工況分類

根據(jù)VDR記錄圖像信息，按照交通參與者之間相對運(yùn)動形式將所采集危險工況進(jìn)行分類，初步形成一個危險工況類別體系，如圖所示：

至此，本項(xiàng)目共采集798例危險工況，按照上述方法將數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，得到如下階段性結(jié)論：

單車剎車危險工況337例，占41%；

變道危險工況135 例，占17%；

追尾危險工況127 例，占16%；

正面避讓危險工況95 例，占12%；

橫穿危險工況84 例，占11%；

其他20，例占3%。

3 各類危險工況特征統(tǒng)計(jì)

3.1 交通參與方

?

3.2 危險工況發(fā)生所在道路類型

?

3.3 危險工況發(fā)生時速度分布

3.3.1 單車剎車：

3.3.2 橫穿：

3.3.3 變道：

3.3.4 正面避讓：

3.3.5 追尾：

3.4 危險工況發(fā)生時時間分布：

3.4.1 單車剎車：

3.4.2 橫穿：

4 危險工況特征分析

經(jīng)過上述對各個類型危險工況特征統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分析可得出如下結(jié)論：

（1）除單車剎車危險工況只有自車參與外，其他幾種危險工況均為兩個參與方。并且汽車與汽車的危險工況均占各類危險工況一半以上。

（2) 除追尾危險工況均發(fā)生在直行道處外，其他幾種危險工況發(fā)生所在道路類型既有平交口處，也有直行道處；其中橫穿危險工況和單車剎車危險工況發(fā)生在平交口處要遠(yuǎn)多于直行道處，而正面避讓危險工況及變道危險工況則大多數(shù)都發(fā)生在直行道處。

（3) 各類型危險工況速度分布：單車剎車（平交口）危險工況發(fā)生時速度在40km/h到60km/h范圍分布較多，橫穿危險工況發(fā)生前速度主要分布在15km/h～55km/h內(nèi)，變道危險工況速度主要分布在25km/h～65km/h速度段內(nèi)，正面避讓危險工況速度主要分布在20km/h到40km/h速度段內(nèi)，追尾危險工況發(fā)生速度主要分布在15～45km/h范圍內(nèi)。可知，單車剎車和變道危險工況發(fā)生時速度偏高，橫穿危險工況和追尾危險工況發(fā)生時速度偏低。

（4) 對各類型危險工況發(fā)生時間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可知，16點(diǎn)至21點(diǎn)是危險工況的高發(fā)時間段，因?yàn)檫@個時間段車流量大并且相對于白天可見度明顯降低，因此是危險工況的高發(fā)時間段；此外，8點(diǎn)至9點(diǎn)時間段由于是早高峰，車流量相對較大，危險工況發(fā)生率也相對較高。

（5) 對各類型危險工況發(fā)生原因分析后可知，導(dǎo)致危險工況產(chǎn)生的主要原因包括：車流量多，能見度低，行人及其他車輛違章，如闖紅燈、橫穿馬路、逆行等；此外，道路設(shè)計(jì)也存在不合理之處，如路兩旁綠化植被，常對駕駛員造成視線遮擋導(dǎo)致危險工況發(fā)生

3.4.3 變道：

5 總結(jié)與展望

3.4.4 正面避讓：

3.4.5 追尾：

對VDR所采集789例危險工況，將其依據(jù)交通參與方運(yùn)動形式進(jìn)行詳細(xì)分類，形成一套完整的危險工況類別體系。對各類危險工況從速度、發(fā)生時間、道路類型等方面進(jìn)行特征統(tǒng)計(jì)，同時進(jìn)行特征分析，得出了一定結(jié)論。

今后的工作中將繼續(xù)采集危險工況，在大樣本的基礎(chǔ)上，形成一套更系統(tǒng)完整詳細(xì)的危險工況類別體系。同時對于各類別危險工況，探索更好的方法提取出各自特征參數(shù)，能夠應(yīng)用到車輛安全技術(shù)開發(fā)中。

[1]N. Kubo, S. Kitajima, T. Katayama, T. Arai,“Analysis of rear-end collision near-miss and its occurrence by drive data recorder”, Proceedings.JSAE Annual Congress, no. 126～06, pp. 7～10,2006

[2]A., Lee, S. E., Sudweeks, J., Perez, M.A., Hankey, J., Ramsey, D., Gupta, S.,Bucher, C., Doerzaph, Z. R., Jermeland, J., and Knipling, R.R., “The 100-Car Naturalistic Driving Study, Phase II ! Results of the 100-Car Field Experiment”, NHTSA, Interim report DOT HS 810 593, 2006

[3]成波，林慶峰. 利用可視化車輛行駛記錄儀進(jìn)行交通事故/沖突的研究. 2008中國汽車安全技術(shù)國際研討會論文集,443~447

[4]賴俊科,成波.圖像式汽車行駛記錄儀在交通沖突成因分析中的應(yīng)用.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,8，13(5)：97～102

Near-missed Classify and Characteristic Analysis

Feng ye1Sun Liwei2Zuo Mingwei1

1 Automobile Engineering of ChengDe Petroleum College, HeBei ChengDe 067000 2 Automobile Engineering of DeZhou University, 253000 3 Petroleum Engineering of ChengDe Petroleum College, HeBei ChengDe 067000

The paper classified the near-missed accidents collected by VDR (video drive recorder) and formed a complete near-missed category system; analysis these categories from participants, road style,speed and time spread, in order to propose a new method for the development of automotive active and passive safety technology.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.041