駕駛員安全駕駛行為監(jiān)測(cè)指標(biāo)與方法研究

張家銘

摘 要：駕駛員安全駕駛是保障道路安全的重要要求，因此對(duì)駕駛員安全駕駛行為的監(jiān)測(cè)十分必要。本文提出了四種駕駛行為監(jiān)測(cè)指標(biāo)，分別為感知型指標(biāo)、決策型指標(biāo)、操縱型指標(biāo)和狀態(tài)型指標(biāo)。通過上述指標(biāo)可以較為全面的對(duì)駕駛員安全駕駛行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)，量化駕駛員行為、行車狀態(tài)等情況。確定這些指標(biāo)可以對(duì)駕駛行為安全性的提升提供技術(shù)支持，在未來可以指導(dǎo)駕駛員的培訓(xùn)等為后續(xù)的研究提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：交通安全;駕駛行為;車輛運(yùn)行狀態(tài)

1 引言

隨著科技的發(fā)展，人們選擇駕駛車輛作為出行方式越來越普遍。但隨之而來的交通隱患愈來愈多，交通安全問題日趨顯著亟待解決。發(fā)生道路交通事故往往是由于人、車、路等多方面影響。有研究表明人為因素導(dǎo)致的駕駛事故可達(dá)90%，其中駕駛員駕駛行為不規(guī)范是導(dǎo)致此類事故發(fā)生的重要原因之一。駕駛員作為道路交通的重要參與者，即扮演者決策者的身份也是交通的調(diào)控者和信息處理者。其行為對(duì)整個(gè)交通系統(tǒng)都有著極為重大的影響。

駕駛員安全駕駛行為是現(xiàn)代交通科學(xué)研究中十分重要的組成部分。國(guó)內(nèi)外的研究人員對(duì)于駕駛員行為及狀態(tài)也做了不少的努力。國(guó)外的研究人員以行車實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)建立較為完善的駕駛行為模型，得到了一定的成果，并將得到的研究結(jié)論用于輔助駕駛系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)。國(guó)內(nèi)的研究人員針對(duì)不同的駕駛行為，利用駕駛模擬器作為實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)進(jìn)行定性和定量的分析，從車輛運(yùn)行情況、路段建設(shè)情況、駕駛員狀態(tài)等分析駕駛員的駕駛行為[1]。但是大多只關(guān)注于片面，缺乏對(duì)于駕駛員行為動(dòng)作的連續(xù)性考察。

因此本文建立駕駛員安全駕駛行為監(jiān)測(cè)指標(biāo)與方法，旨在連續(xù)的觀測(cè)駕駛員行為動(dòng)作，形成模型化評(píng)價(jià)體系，對(duì)駕駛行為安全性的提升提供技術(shù)支持。本文選擇四種類型的指標(biāo)對(duì)駕駛員安全駕駛行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分別為感知型指標(biāo)、決策型指標(biāo)、操縱型指標(biāo)和狀態(tài)型指標(biāo)[2]，可以較為全面的對(duì)駕駛員安全駕駛行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過上述指標(biāo)，量化駕駛員行為、行車狀態(tài)，可以借此評(píng)價(jià)指標(biāo)指導(dǎo)駕駛員培訓(xùn)，改善駕駛員培訓(xùn)的質(zhì)量，有效的從源頭上避免交通事故的發(fā)生。同時(shí)可以為車輛安全性、道路安全性及后續(xù)研究提供理論基礎(chǔ)。利用定量指標(biāo)還可以對(duì)駕駛員行為進(jìn)行監(jiān)控督導(dǎo)，培養(yǎng)良好的駕駛習(xí)慣，有效提升道路整體的交通安全情況，見圖1。

2 感知型指標(biāo)

駕駛員視線范圍和注視焦點(diǎn)是影響車輛行駛位置以及駕駛員對(duì)周邊環(huán)境感知的重要因素。因此建立視點(diǎn)分布范圍指標(biāo)是對(duì)駕駛?cè)俗⒁朁c(diǎn)空間分布范圍大小進(jìn)行描述，指示駕駛?cè)藢?duì)周邊環(huán)境的感知情況。

駕駛?cè)酸槍?duì)自身的駕駛?cè)蝿?wù)和不同的交通場(chǎng)景，通過觀察不同的注視點(diǎn)，利用不同區(qū)域的注視點(diǎn)獲取相對(duì)應(yīng)的駕駛信息。因此將駕駛員視線分布范圍劃分為幾個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域呈現(xiàn)出的信息都有各自的用途和使用條件。駕駛員集中注視區(qū)域主要包括三大類，分別用來觀測(cè)道路環(huán)境因素，如前擋風(fēng)玻璃一側(cè)關(guān)注前方道路情況、左右兩側(cè)車窗外的環(huán)境;觀測(cè)道路上的交通因素，如路上的行人以及前方、側(cè)方、后方來車等情況;觀測(cè)駕駛室內(nèi)情況，如車輛左右及右上方后視鏡、儀表盤指示情況[3]。

因此劃分7個(gè)注視區(qū)域，利用眼動(dòng)儀可以實(shí)時(shí)觀測(cè)駕駛員的視覺信息，并對(duì)其注視區(qū)域進(jìn)行標(biāo)定，記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)處理的過程中將視點(diǎn)數(shù)據(jù)與交通場(chǎng)景進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析?？梢缘玫今{駛?cè)嗽诓煌煌▓?chǎng)景下的注視點(diǎn)區(qū)域。

3 決策型指標(biāo)

利用駕駛決策行為表征指標(biāo)來指示駕駛?cè)藳Q策。駕駛決策行為是駕駛員通過感知型指標(biāo)，感知到外界道路條件、車輛當(dāng)前行駛狀況以及周邊交通情景，經(jīng)過大腦綜合分析之后決定如何進(jìn)行駕駛行為的改善。出于駕駛行為受人的主觀因素影響較多。因此駕駛?cè)藗€(gè)人屬性和不同情景下的駕駛?cè)蝿?wù)對(duì)駕駛決策行為也有一定的影響。對(duì)于決策型指標(biāo)的研究，可以通過描述性的分析方法，了解駕駛決策的感知性因素和分析后的決策行為之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，來體現(xiàn)駕駛員的行為規(guī)則。也可以從心理學(xué)的角度，分析駕駛員駕駛決策的形成過程，刻畫人物心理，發(fā)掘其對(duì)駕駛決策的影響。

本文更傾向于選擇利用描述性分析找尋外在環(huán)境對(duì)駕駛行為的影響，因此選擇針對(duì)一個(gè)特定的交通場(chǎng)景進(jìn)行分析，提取其駕駛決策規(guī)則，分析其中規(guī)律，判斷不同駕駛?cè)藢?duì)于相同駕駛環(huán)境之下行為的差異性。但是對(duì)于不同的行為決策模式，其中有些行為是合理的，但是有些行為是不合理的甚至?xí)绊懙今{駛安全。對(duì)此提出依靠一定載體，如實(shí)際的交通環(huán)境場(chǎng)景進(jìn)行分析，并針對(duì)特定交通情景的決策規(guī)則和決策反應(yīng)時(shí)間來確定駕駛決策行為的表征指標(biāo)。

4 操縱型指標(biāo)

操縱行為是駕駛?cè)藞?zhí)行決策的動(dòng)作。操縱行為可分為兩類，縱向操縱行為，如對(duì)離合、檔位、剎車、油門等操作行為;以及橫向操縱行為，如對(duì)方向盤、轉(zhuǎn)向燈的操作。[4]

4.1 縱向操控行為表征指標(biāo)

1）換檔頻率：利用換擋頻率做縱向操縱行為的一項(xiàng)指標(biāo)，其代表單位時(shí)間內(nèi)換檔的次數(shù)它受駕駛?cè)蝿?wù)、駕駛的熟練程度以及交通環(huán)境等因素影響。當(dāng)交通場(chǎng)景固定時(shí)，駕駛?cè)藫Q檔頻率相對(duì)穩(wěn)定。

2）空檔滑行比率：空檔滑行是極為不安全的一種駕駛行為，尤其在長(zhǎng)下坡路段，長(zhǎng)時(shí)間的空檔滑行容易造成車輛制動(dòng)系統(tǒng)失靈存在較大的安全隱患。因此利用空檔滑行時(shí)間比例做駕駛?cè)丝v向操控行為的另一指標(biāo)。

4.2 橫向操縱行為表征指標(biāo)

利用轉(zhuǎn)向燈使用頻率作為橫向操控行為表征指標(biāo)，單位時(shí)間內(nèi)駕駛?cè)耸褂棉D(zhuǎn)向燈的次數(shù)。正確使用轉(zhuǎn)向燈，可以確保側(cè)方或后方車輛及時(shí)發(fā)現(xiàn)該車輛的變道行為，便于其他車輛及早的預(yù)警以及規(guī)避轉(zhuǎn)向車輛，是確保行車安全的一項(xiàng)重要舉措。提前開啟轉(zhuǎn)向燈可以有效的避免刮擦，碰撞等事故的發(fā)生。

5 狀態(tài)型指標(biāo)

狀態(tài)型指標(biāo)往往是指車輛的運(yùn)行狀態(tài)，其受駕駛?cè)瞬倏v行為指標(biāo)影響較大，因此也分為車輛縱向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)表征指標(biāo)以及橫向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)表征指標(biāo)。

5.1 車輛縱向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)表征指標(biāo)

利用車速變異性指標(biāo)表示車輛的縱向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。車速變異性指標(biāo)可以定量的表示車輛運(yùn)行速度變化情況?？梢酝ㄟ^定點(diǎn)測(cè)量或跟車測(cè)量進(jìn)行測(cè)定。定點(diǎn)測(cè)量，即在一個(gè)固定點(diǎn)對(duì)多輛車的地點(diǎn)速度進(jìn)行連續(xù)記錄，分析相鄰車輛的速度差異性;跟車調(diào)查，即針對(duì)同一輛車連續(xù)測(cè)定其運(yùn)行速度，分析同一輛車不同運(yùn)行時(shí)間其運(yùn)行速度之間的差異性。可以準(zhǔn)確的描述車輛的速度變化規(guī)律。

5.2 車輛橫向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)表征指標(biāo)

駕駛?cè)瞬倏v方向盤會(huì)導(dǎo)致車輛的橫向運(yùn)動(dòng)。因此，利用方向盤轉(zhuǎn)角作為車輛橫向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的指標(biāo)。有助于對(duì)車輛的偏移量、橫向偏差的描述。對(duì)交通安全的評(píng)估也有極為重要的影響。

6 結(jié)語

綜合上述設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)車輛的運(yùn)行情況有較為全面的評(píng)估。用視點(diǎn)分布范圍代表駕駛員感知周邊環(huán)境的指標(biāo)、用駕駛員經(jīng)歷場(chǎng)景變化進(jìn)行駕駛行為的改變作為駕駛決策指標(biāo)、用駕駛?cè)藢?duì)決策反饋到車輛上的縱向和橫向操縱過程作為駕駛操縱型指標(biāo)、用駕駛?cè)瞬倏睾蟮能囕v的橫向縱向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指標(biāo)作為車輛運(yùn)行狀態(tài)指標(biāo)。各指標(biāo)之間層層遞進(jìn)，相互關(guān)聯(lián)，從駕駛?cè)烁兄ｋU(xiǎn)到改變車輛運(yùn)行情況都有相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定，對(duì)未來的研究以及對(duì)駕駛員行為的督導(dǎo)都有極為重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李揚(yáng).駕駛行為安全性多屬性評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué)，2016.

[2]李平凡.駕駛行為表征指標(biāo)及分析方法研究[D].吉林大學(xué)，2010.

[3]汪澎，劉志強(qiáng).駕駛員不良注視行為評(píng)價(jià)研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2014，24（02）：82-87.

[4]荊強(qiáng)，羅劍，高永強(qiáng)，張磊，鄭曉曦.基于駕駛員行為特性的駕駛技能評(píng)價(jià)指標(biāo)研究[J].汽車工程學(xué)報(bào)，2011，1（03）：153-158.