車道變換行為研究綜述

摘要：車道變換行為是一種常見的交通行為，指的是車輛因需要變換車道而產(chǎn)生的駕駛行為。而交通流在很大程度上受車輛換道行為的影響，尤其是在某些交通量大的路段上，變道行為容易給交通安全造成很大的影響。本文以車道變換為主體，從變道本身的特性、駕駛員特性、交通環(huán)境對變道行為的影響以及對交通安全的影響四個方面對目前國內(nèi)外對于車輛換道行為的研究進行綜合論述。

關(guān)鍵詞：車道變換；駕駛員特性；交通環(huán)境；交通安全

引言

車道變換作為一種常見的交通行為，其誘發(fā)因素有很多，并且在一定程度下會反作用于交通[1]。尤其是在城市道路復(fù)雜的交通條件下，在不打擾目標(biāo)車道和本車道運行速度的情況下，駕駛員經(jīng)常要進行車道變換，這種行為雖然可以提高車速，減少慢速車輛對快速車輛的影響。但在車道變換的過程中，車輛之間的沖突也相應(yīng)增多，而且不規(guī)范的換道行為會引發(fā)交通事故，造成經(jīng)濟損失，從而降低道路交通系統(tǒng)的安全性，因此必須要明確我國城市道路中車道變換行為的特性以及對交通安全造成的不利影響，并制定相應(yīng)的措施來加以規(guī)避[2]。

1車道變換行為學(xué)分析

車道變換行為就是車輛的加速度、運行速度和當(dāng)前車道與前面車輛之間的車頭時距等因素引起駕駛員對現(xiàn)狀車輛運行狀態(tài)不滿意而導(dǎo)致的。魏麗英[5]在線性跟馳理論的基礎(chǔ)上，通過對路段上相鄰行駛車輛的加速度、運行速度以及車頭時距的分析來判斷路段上的車道變換條件，從而得到駕駛員與車道變換和路徑選擇的關(guān)系。Ioannis Golias[21]通過對19個國家20725份調(diào)查問卷數(shù)據(jù)的分析，并借助因素分析和回歸分析對不同國家的駕駛員在進行車道變換過程中的差異性進行了研究。結(jié)果顯示歐洲個國家的駕駛員在進行車道變換時不存在明顯的差異。

2 駕駛員換道行為特性研究

車道變換行為是在駕駛員主導(dǎo)的情況下完成的，駕駛員的反應(yīng)和操作等特性也會對車道變換產(chǎn)生很大的影響，因此研究駕駛員的這些特性和車道變換之間的關(guān)系會對車道變換管理控制措施提供理論基礎(chǔ)[7]。王曉原[8]利用模糊邏輯方法描繪建立在駕駛員知識和經(jīng)驗基礎(chǔ)上的主觀判斷過程。在分析目標(biāo)車和目標(biāo)車道后車的行駛速度的相對距離后，建立了模糊算法中的車道變換算法模型。Jerry L.Deffenbacher[23]對駕駛員發(fā)怒和普通狀態(tài)下的駕駛員進行了研究。研究表明，容易發(fā)怒的駕駛員在車道變換過程中也容易發(fā)怒，尤其在外界壓力大的情況下，易發(fā)怒的駕駛員容易表現(xiàn)出攻擊性，造成交通事故的概率也相對增加。

3 交通環(huán)境條件下的車道變換行為

車道變換不僅與駕駛員有關(guān)，還和其所處的交通環(huán)境有關(guān)。王家凡[13]在分析車輛換道過程中車輛之間競爭合作關(guān)系的基礎(chǔ)上，結(jié)合多智能體系，提出新的換道行為模型。并通過仿真實驗說明了此新模型與車輛的實際行為有較好的聯(lián)系。Dario D.Salvucci[27]利用高速公路上多車道環(huán)境模擬器，對基于一個高速公路多車道環(huán)境模擬器，對車道變換行為過程中駕駛員的特性進行研究。研究發(fā)現(xiàn)，駕駛員方向盤轉(zhuǎn)角呈正弦波規(guī)律，在進行車道變換時車速開始降低，完成后車速略微提高，車道變換過程中駕駛員集中在目標(biāo)車道上的時間增多。

4 車道變換行為對交通行為的影響

國內(nèi)對交通安全的分析研究相對單一，周偉[15]以實際沖突點調(diào)查作為研究基礎(chǔ)，從沖突觀測的流程、對沖突的識別以及觀測的對象和范圍劃定等方面進行了詳細的界定，提出了計算觀測沖突樣本容量的計算方法。王軍雷[16]分析了車道變換時車輛的各種運行狀態(tài)，并分析了各種避免發(fā)生碰撞的條件。W.van Winsum[29]采用駕駛模擬的方法，在車輛變道中分別研究了車道關(guān)系、運行速度和駕駛員的感知特性，在這個過程中，車輛變換車道行為被分為三個連續(xù)的狀態(tài)，駕駛員的操作行為受前一個駕駛行為的限制，從而保證安全極限。

5 結(jié)語

對城市道路中的車道變換特性進行研究，并分析這些特性對安全產(chǎn)生的影響，是一項有效保障道路安全、減少人員傷亡的重要工作，本文主要對以下幾個方面進行了綜述：

1、根據(jù)行為學(xué)理論對車道變換的特性進行分析，分析車道變換的基本條件。

2、從駕駛員的角度對車道變換行為特性進行分析，通過駕駛員的知覺、反應(yīng)、和注意等特性對車道變換的影響。

3、從交通環(huán)境的角度出發(fā)，分別從車型組成、車輛數(shù)數(shù)、交通量等幾方面對行車道變換行為的特性進行分析。

4、根據(jù)沖突點理論，分析不穩(wěn)定交通流下車輛換道對交通安全的不利影響并建立相應(yīng)模型和算法。

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作者簡介：千夢晗（1994.11—），女，河南焦作人，職務(wù)/職稱：學(xué)生，學(xué)歷：本科，單位：重慶交通大學(xué)，研究方向：交通運輸工程。