【摘 要】
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受地形和道路条件的影响,山区公路上的交叉口大多为无信号控制,机动车、非机动车及行人混行现象明显,交叉口处的交通运行杂乱无章,使得驾驶人在此混合交通情境下的驾驶避让决策难度加大,进而影响交通安全。为研究驾驶人在这类交叉口处的驾驶避让决策行为,本文基于驾驶模拟实验,选取典型山区公路交叉口搭建虚拟实验场,采集多维度数据,分析驾驶人避让行为,构建驾驶避让决策模型,从而更精细地探究山区交叉口处混合交通情境下
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受地形和道路条件的影响,山区公路上的交叉口大多为无信号控制,机动车、非机动车及行人混行现象明显,交叉口处的交通运行杂乱无章,使得驾驶人在此混合交通情境下的驾驶避让决策难度加大,进而影响交通安全。为研究驾驶人在这类交叉口处的驾驶避让决策行为,本文基于驾驶模拟实验,选取典型山区公路交叉口搭建虚拟实验场,采集多维度数据,分析驾驶人避让行为,构建驾驶避让决策模型,从而更精细地探究山区交叉口处混合交通情境下的驾驶行为特性。具体研究内容如下:(1)混合交通类型与驾驶避让行为定义的研究。结合国内外综述的整理分析,分别选取十字型和Y型两种交叉口,将混合交通类型分为“机动车+机动车”、“机动车+非机动车”、“机动车+非机动车+行人”,并利用三维度计算方法定量研究混合交通的混合度;同时将驾驶避让操纵行为划分为纵向操作和横向操作,并探究影响驾驶判别决策的影响因素。(2)基于驾驶模拟实验的驾驶行为特性分析。构建山区公路典型交叉口混合交通虚拟道路场景,选取38位熟练型被试进行驾驶模拟实验,提取并分析驾驶人在通过交叉口20s时间内的驾驶模拟车辆参数数据、生理心理数据及眼动数据。结果表明,在车速控制方面,危险型驾驶人在混合度较低的情境下车速较高;在生理心理和眼动特性方面,安全型驾驶人在混合度最高时的心电特征和眼动指标最为显著。(3)驾驶避让决策模型研究。根据驾驶人在不同混合交通类型下的驾驶行为特性,采用随机森林算法对驾驶人的三类避让行为(猛烈或平缓避让、是否转向避让、是否停车避让)进行判别。结果表明,三类模型的判别准确率分别为:98%、95%、88%。基于此,构建了不同类型驾驶人在不同混合交通情境下的驾驶避让决策模型,在十字交叉口“机动车+机动车”混合交通情境下,危险型驾驶人更倾向于采取纵向操作避让决策,制动较为猛烈;在Y型交叉口“机动车+非机动车+行人”混合交通情境下,安全型驾驶人更倾向于采取停车避让决策。同时,在驾驶避让决策模型的基础上,提出一种“感知-避让决策-操作执行”理论决策链,可进一步为驾驶人在行车过中的避让决策行为提供理论参考。本文的驾驶避让决策模型能够较好的反映交叉口类型、混合交通类型与驾驶行为之间的联系,刻画不同类型驾驶人的驾驶行为特性,可以为交叉口交通运行安全、通行能力测算及未来自动驾驶判别决策机制提供基础理论与方法支撑。
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