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,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,交通工程学原理,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,、,引导层,和,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产形,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,2,分析判断阶段,3,操作反应阶段,4.2 离散驾驶行为驾驶员的信息处理过程,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,感 觉,反 应,动 作,驾驶特性,心 理,生 理,操作技能, ,车辆行驶状态改变,交通流运行状况,畅 行,拥 挤,阻 塞,安全状况状况,事故多发,道路交通环境个体驾驶行为驾驶特性车辆行驶状态改变交通流运行状,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、生理特性驾驶人员的生理特性与环境及车辆状态有关,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息,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：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。4.3 感觉-,肇事次数与反应时间长短的关系,事故次数,0-1,2-3,4-7,8-9,10-12,13-17,反应时间,(s),0.57,0.7,0.72,0.86,0.86,0.89,肇事次数与反应时间长短的关系 事故次数0-12-34-78-,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4.4 交通安全设施的识认,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,交通标志的可见性和易读性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,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 交通安全设施的识,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,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,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不,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,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,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),20-24,480-560,600-630,25-34,580-650,630-710,35-44,690-750,740-810,45-60,780-800,640-890,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,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,驾驶员血液中酒精浓度与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,4.7,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,驾驶员驾驶员操作处理R(t)R(t)期望路线C(t),g(s),响应函数,e,-ts,反应时间,T,参数，,T,L,表示感觉时间，,T,1,表示判,断时间，,T,N,表示动作时间,R,常数，表示误差纠正,g(s)响应函数,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/s,2,左右,a,GV,最大斜坡加速度,a,LV,最大水平加速度,G,坡度（,%,）,g,重力加速度（,9.8m/s,2,）,4.8 交通流中的追赶与超车aGV最大斜坡加速度,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、间隙接受与合流驾驶员进入或穿越车流时需要判断冲突车辆,左转，无控制,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,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,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,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d制动距离(m),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？,4.10 停车视距,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,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,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,4.12 无人驾驶技术的发展国内首款无人驾驶车辆,
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