交通工程驾驶员的交通特性课件

交通工程学原理交通工程学原理驾驶人行为特性驾驶人行为特性交通工程学原理驾驶人行为特性4.1 概述?驾驶任务分三个层次：控制层控制层、引导层引导层和导航层导航层。?控制层：驾驶人与车辆之间的信息传递与控制输入的所有活动。?引导层：维持安全车速、与路面和交通要素相关的正确路径，是规则的认知行为。?导航层：依据地图或诱导信息来选择路径。4.1 概述?驾驶任务分三个层次：控制层、引导层和导航层。?4.2 离散驾驶行为?驾驶过程获取信息产生知觉形成动作4.2 离散驾驶行为?驾驶过程获取信息产生知觉形成动作4.2 离散驾驶行为?驾驶员的信息处理过程驾驶员的信息处理过程?1信息感知阶段信息感知阶段?2分析判断阶段分析判断阶段?3操作反应阶段操作反应阶段4.2 离散驾驶行为?驾驶员的信息处理过程?1信息感知阶段道路交通环境道路交通环境气象条件白昼、黑夜晴、雨、雾、雪道路条件高等级道路低等级道路交通流运行状况畅 行拥 挤阻 塞安全状况状况事故多发 个体驾驶行为个体驾驶行为感 觉反 应动 作驾驶特性驾驶特性心 理生 理操作技能 车辆行驶状态改变车辆行驶状态改变畅 行拥 挤阻 塞事故多发 道路交通环境气象条件白昼、黑夜晴、雨、雾、雪道路条件高等级道1、生理特性?视力动视力、静视力?视野（与车速的关系？）?色感驾驶人员的生理特性与环境及车辆状态有关1、生理特性?视力动视力、静视力?视野（与车速的关系？）?色驾驶员的视觉特性驾驶员的视觉特性?在行车过程中，驾驶员需要及时感知各种交通信息，根据统计分析，各种感觉器官给驾驶员提供交通信息的比例如下：视觉80%，听觉10%，触觉2%，味觉2%，嗅觉2%。驾驶员的视觉特性?在行车过程中，驾驶员需要及时感知各种交通信4.3 感觉-反应时间接受判断动作感觉-反应时间的影响因素?环境?驾驶人员的自身条件?对象4.3 感觉-反应时间接受判断动作感觉-反应时间的影响因?信息论的经验公式：?RH=a+bH?RH为反应时间；H为信息转化时间；a为模型最小反应时间；b为经验权重，大约0.13s。4.3 感觉-反应时间?信息论的经验公式：?RH=a+bH?RH为反应时间；H为信?一般用1.5s作为驾驶人感觉-反应时间的上限。?制动系统间隙延迟：1.24s?估算停车视距：车速60km/h，发现危险紧急停车，车辆减速前的匀速行车距离是多少？4.3 感觉-反应时间?一般用1.5s作为驾驶人感觉-反应时间的上限。?制动系统间肇事次数与反应时间长短的关系事故次数0-12-34-78-910-1213-17反应时间(s)0.570.70.720.860.860.89肇事次数与反应时间长短的关系事故次数0-12-34-78-9?交通信号的变化?驾驶人对信号变化的平均反应速度为1.33s；?有倒计时的交叉口对反应速度的影响？4.4 交通安全设施的识认?交通信号的变化?驾驶人对信号变化的平均反应速度为1.33s?交通标志的可见性和易读性?计算视角的公式：?标志、标线的设计要充分考虑视角、车速等因素4.4 交通安全设施的识认=2arctan2LD?交通标志的可见性和易读性?计算视角的公式：?标志、标线的设?标志、标线的形状及尺寸4.4 交通安全设施的识认?标志、标线的形状及尺寸4.4 交通安全设施的识认?交通标志标线的形状及尺寸4.4 交通安全设施的识认?交通标志标线的形状及尺寸4.4 交通安全设施的识认?夜晚的标志、标线的可见性4.4 交通安全设施的识认?夜晚的标志、标线的可见性4.4 交通安全设施的识认?雨夜的标志、标线的可见性4.4 交通安全设施的识认?雨夜的标志、标线的可见性4.4 交通安全设施的识认?字母标志的识认距离是符号标志的一半4.4 交通安全设施的识认?字母标志的识认距离是符号标志的一半4.4 交通安全设施的识?不熟悉的驾驶员读取一个短单词需要一秒4.4 交通安全设施的识认?不熟悉的驾驶员读取一个短单词需要一秒4.4 交通安全设施的?不熟悉的驾驶员读取一个短单词需要一秒4.4 交通安全设施的识认?不熟悉的驾驶员读取一个短单词需要一秒4.4 交通安全设施的4.5 驾驶特性的个体差异?性别?年龄?驾龄?健康?心理4.5 驾驶特性的个体差异?性别?年龄?驾龄?健康?心理4.5 驾驶特性的个体差异?女司机，天生的“马路杀手”？4.5 驾驶特性的个体差异?女司机，天生的“马路杀手”？4.5 驾驶特性的个体差异?女司机肇事的几率要远远低于男司机4.5 驾驶特性的个体差异?女司机肇事的几率要远远低于男司机4.5 驾驶特性的个体差异?新手女司机事故概率大北京市某年统计表明，驾龄在 0-3 年的女性驾驶员肇事极为突出，发生事故占所有女性肇事一般事故总数的 42%，而死亡事故比例竟高达 50%。而放大到所有驾驶员来看，3年驾龄以下群体肇事的死亡总数不过占整体的25%到30%左右。这表明，“新手+女司机”的确是需要重点注意的对象。4.5 驾驶特性的个体差异?新手女司机事故概率大北京市某年统4.5 驾驶特性的个体差异?女司机的应变、判断能力的确有可能不足4.5 驾驶特性的个体差异?女司机的应变、判断能力的确有可能4.6 驾驶员的疲劳与饮酒?疲劳，一般可以分为身体疲劳和精神疲劳两种。前者由于体力劳动所致，表现在身体方面；后者由于脑力劳动所致，表现在精神方面。因为汽车驾驶作业是脑力劳动与体力劳动的结合。所以，驾驶员的疲劳是这两种疲劳的综合体现。?研究表明驾驶员饮酒后，酒精在脑神经系统达到一定浓度时，对中枢神经系统产生抑制作用，对周围情况变化的反应速度明显下降，其反应时间延长23倍，甚至更长。加之酒精对大脑皮层的抑制过程产生破坏作用，使驾驶员难以估计车速、距离和自己的能力，以致容易出现判断错误、操作不当，失误增加。4.6 驾驶员的疲劳与饮酒?疲劳，一般可以分为身体疲劳和精神疲劳对安全行车的影响?反应时间显著增长?操作能力下降?判断失误增多疲劳对安全行车的影响?反应时间显著增长?操作能力下降?判断失不同年龄组驾驶员疲劳前后的简单反应时间年龄组疲劳前的反应时间(ms)疲劳后的反应时间(ms)20-24 480-560600-63025-34580-650630-71035-44690-750740-81045-60780-800640-890不同年龄组驾驶员疲劳前后的简单反应时间年龄组疲劳前的反应时间饮酒对行车安全的影响?饮酒后，驾驶员血液中含酒精浓度为0.05%时，则事故发生危险程度为没饮酒驾驶员的2.53倍；当驾驶员血液中酒精浓度为0.15%时，事故发生危险程度为没饮酒驾驶员的16.21倍。饮酒对行车安全的影响?饮酒后，驾驶员血液中含酒精浓度为0.0012345678900.010.020.030.040.050.060.070.080.09 0.1 0.110.120.130.140.15血液中的酒精浓度(%)发生事故的危险程度驾驶员血液中酒精浓度与发生事故的危险程度012345678900.010.020.030.040.04.7 连续驾驶模型车辆驾驶是一个连续的动态过程4.7 连续驾驶模型车辆驾驶是一个连续的动态过程驾驶员预测功能驾驶员修正功能操作处理R(t)R(t)期望路线C(t)车辆运动方向C(t)C(t)E(t)误差CP(t)E(t)P(t)预测偏差P(t)CP(t)车辆运动偏差驾驶员预测功能驾驶员修正功能操作处理R(t)R(t)期望RsTsTsTKesgNLts?)1)(1()1()(1g(s)响应函数e-ts反应时间T参数，TL表示感觉时间，T1表示判断时间，TN表示动作时间R常数，表示误差纠正RsTsTsTKesgNLts?)1)(1()1(4.8 交通流中的追赶与超车公路交通中超过另外一辆车的加速度一般在1m/s2左右100GgaaLVGV?aGV最大斜坡加速度aLV最大水平加速度G坡度（%）g重力加速度（9.8m/s2）4.8 交通流中的追赶与超车公路交通中超过另外一辆车的加速4.9、间隙接受与合流?临界间隙驾驶员试图汇入或者通过连续车流时间间隙的最小值驾驶员进入或穿越车流时需要判断冲突车辆与自己的距离4.9、间隙接受与合流?临界间隙驾驶员试图汇入或者通过连左转，无控制左转，无控制左转，信号控制左转，信号控制左转，无控制左转，信号控制左转，停车（让路）控制左转，停车（让路）控制直行，停车（让路）控制直行，停车（让路）控制左转，停车（让路）控制直行，停车（让路）控制右转，停车（让路）控制右转，停车（让路）控制不同情况下车辆的可插入间隙不同，主要影响因素是车辆的行驶轨迹、有无交通控制、车速、车道数量等。右转，停车（让路）控制不同情况下车辆的可插入间隙不同，主要影4.10 停车视距制动距离公式2257.9Vdf?d制动距离(m)V车辆初始速度（km/h）f摩擦系数(重力加速度g的倍数)4.10 停车视距制动距离公式2257.9Vdf?d制4.10 停车视距假设：司机反应时间为1s，车辆制动系统间隙延迟时间为0.5s，摩擦力为0.6g(g为重力加速度),在车速为60km/h，求停车视距？2257.9Vdf?4.10 停车视距假设：司机反应时间为1s，车辆制动系统间交叉口视距要求保障通过交叉口的安全性交叉口视距要求保障通过交叉口的安全性4.11 交叉口视距交叉口视距要求保障通过交叉口的安全性4.11 交叉口视距4.12 无人驾驶技术的发展4.12 无人驾驶技术的发展4.12 无人驾驶技术的发展谷歌无人驾驶车辆谷歌无人驾驶车辆4.12 无人驾驶技术的发展谷歌无人驾驶车辆4.12 无人驾驶技术的发展国内首款无人驾驶车辆国内首款无人驾驶车辆4.12 无人驾驶技术的发展国内首款无人驾驶车辆