雨天環(huán)境下駕駛行為研究

陰春曄，田國紅，韓忠浩，張彥鵬

（遼寧工業(yè)大學(xué) 汽車與交通工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001）

引言

據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2018 年9 月中國機(jī)動(dòng)車保有量已經(jīng)超過3.2億輛，其中汽車約占72.9%；機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)顺^4 億人，汽車駕駛?cè)思s占90.1%。汽車為人們的出行工作帶來了便捷的同時(shí)，也為交通環(huán)境帶來了壓力，產(chǎn)生了大量的交通問題，其中最嚴(yán)重的就是交通事故。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，我國公路上發(fā)生的交通事故有50%發(fā)生在不良?xì)夂驐l件下，71%的重特大交通事故和65%的直接經(jīng)濟(jì)損失發(fā)生在不良?xì)夂颦h(huán)境下[1]?？梢哉f由于特殊天氣造成的事故數(shù)量這些年來是持續(xù)增長的，其中絕大多數(shù)的交通事故都對(duì)汽車駕駛員及行人造成了不可挽回的傷害。雨天，作為最常見的一種特殊天氣，對(duì)于駕駛員的影響尤為明顯。

1 降雨等級(jí)

降雨的多少是由降雨量來表示的。降雨量以毫米為單位，數(shù)值取小數(shù)點(diǎn)后一位。表1 為我國降水強(qiáng)度的等級(jí)劃分。

2 駕駛行為研究

在汽車行駛時(shí)，駕駛行為是信息感知、判斷決策和動(dòng)作所組成的一個(gè)不斷往復(fù)進(jìn)行的信息處理過程，，亦即感知作用與決策判斷后影響到動(dòng)作[2]。目前比較認(rèn)可的是人——車——路——環(huán)境四位一體，駕駛員在駕駛過程中需要接受大量的外界信息和汽車本身傳遞的信息。外界信息包括道路情況、四周的車輛、道路標(biāo)記和行人等。汽車本身的信息包括汽車行駛軌跡、汽車行駛中的振動(dòng)以及速度變化等。這些信息被駕駛員采集之后會(huì)由大腦處理，駕駛員在經(jīng)過判斷之后，通過操作來對(duì)汽車目前的行駛狀態(tài)做出調(diào)整，保證汽車可以適應(yīng)當(dāng)前的駕駛環(huán)境，保障駕駛員、車內(nèi)人員與周邊人員的安全。

表1 國家氣象局頒布的降水強(qiáng)度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

目前對(duì)駕駛行為的研究已經(jīng)不再是單一學(xué)科的任務(wù)，而是一項(xiàng)綜合課題，涉及到機(jī)械學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、概率學(xué)以及人體生理學(xué)等領(lǐng)域。

圖1 持續(xù)降雨對(duì)駕駛員生理影響

圖2 持續(xù)降雨對(duì)駕駛員生理影響

在降雨環(huán)境下，外部環(huán)境對(duì)于駕駛員的影響是毋庸置疑的。John D 提出了天氣狀況和駕駛?cè)蝿?wù)的復(fù)雜性是影響駕駛員心理壓力的主要因素[3]。S.J.Westerman 通過實(shí)驗(yàn)，得出駕駛員在駕駛過程中累計(jì)的駕駛錯(cuò)誤越多，駕駛壓力也就越高的結(jié)論[4]。而在降雨環(huán)境下，駕駛過程中出現(xiàn)的失誤操作明顯高于正常天氣。圖1 和圖2 為持續(xù)降雨對(duì)駕駛員生理與心理影響的調(diào)查統(tǒng)計(jì)。

3 降雨天氣對(duì)駕駛行為的影響

降雨，作為最為常見的特殊天氣之一，對(duì)于汽車駕駛員的影響也是最普遍的。降雨對(duì)于汽車駕駛員的影響主要集中在兩個(gè)方面，一個(gè)是駕駛員，另一個(gè)是汽車性能。

降雨天氣以及在降雨之后，駕駛員的視野會(huì)受到干擾，對(duì)行車環(huán)境的判斷比較正常情況下會(huì)存在較大的偏差。這是因?yàn)樵谟晏飙h(huán)境下，機(jī)動(dòng)車的前擋風(fēng)、側(cè)窗玻璃和后視鏡會(huì)存在水漬，會(huì)干擾駕駛員的視線。同時(shí)路面存在的積水對(duì)周圍的光線有反射作用，降低了道路上相關(guān)標(biāo)記的識(shí)別度。

除了視野上的影響，降雨之后路面存在的積水會(huì)對(duì)輪胎的抓地能力造成影響。當(dāng)汽車經(jīng)過積水路面時(shí)，理想的工作狀態(tài)是輪胎可以在行進(jìn)中將積水排到兩側(cè)，對(duì)于輪胎接地面積沒有很大影響。而實(shí)際情況是，當(dāng)汽車達(dá)到一定車速時(shí)，卷入輪胎下面的水壓力與輪胎的載荷相平衡，輪胎與路面完全失去接觸，輪胎在積水路面上向前滑動(dòng)，形成水膜滑溜。發(fā)生水膜滑溜現(xiàn)象時(shí)，汽車輪胎完全不能承受側(cè)向力的作用，使制動(dòng)和轉(zhuǎn)向盤失控，以至發(fā)生沖撞護(hù)欄，甚至沖出路外等交通事故[5-6]。輪胎與路面之間形成水膜之后，輪胎與路面之間的摩擦力會(huì)減小。在這種狀況下，車速越快汽車越容易失去控制。

降雨還會(huì)對(duì)道路產(chǎn)生影響。持續(xù)降雨或是段時(shí)間內(nèi)較大的降雨量都會(huì)對(duì)路面造成破壞，降低道路通行能力。大規(guī)模的降雨還會(huì)造成某些道路封閉，汽車車速會(huì)因此降低或者出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，加大了交通事故出現(xiàn)的可能性。

通過研究國內(nèi)外降雨對(duì)駕駛行為影響的現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)，降雨普遍會(huì)降低車輛的行駛速度，并且隨著降雨強(qiáng)度的增大，車輛的車頭時(shí)距、車頭間距隨之增加[7]。

4 結(jié)束語

在降雨天氣下，駕駛員的駕駛能力明顯受到不同程度的影響，因此導(dǎo)致的交通事故嚴(yán)重威脅到駕駛員與行人的生命和財(cái)產(chǎn)安全。為了保障汽車駕駛的安全性，對(duì)雨天環(huán)境下的駕駛行為研究是有實(shí)際意義的。