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城市信号交叉口驾驶员速度控制和视觉搜索行为研究

作　者: 施晓芬
导　师: 付锐
学　校: 长安大学
专　业: 交通运输工程
关键词: 交叉口驾驶员视觉区域速度控制视觉搜索
分类号: U491.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

交叉口的机非混合特征直接导致其成为道路交通的瓶颈,成为交通事故的高发路段。在通过公路平面交叉口时,驾驶员要能筛选关键信息,合理控制车速,才能有效避开各向冲突。因此,研究平面交叉口驾驶员的速度控制方式和视觉搜索模式对于指导驾驶员安全通过交叉口、有效避免交通冲突、减少交通事故以及提高整个路网的通行能力有重要意义。本文立足于城市平面信号交叉口,通过在真实交通环境中进行实车试验,用GPS记录驾驶员驾驶车辆驶近交叉口及通过交叉口的车速,并用眼动仪全程实时测录驾驶员的视觉搜索行为,定量地分析驾驶员在交叉口的驾驶行为特征。对试验数据进行统计分析时,将一个完整的交叉口行驶过程按照停车线划分为驶近交叉口和通过交叉口两部分,并按通行方式的不同将交叉口分为直行、左转及右转3大类,再分别将每一大类按照交叉口之前的行驶状态划分为畅行通过、停线等待和排队等待3种情况。根据不同的情况,分析驾驶员驶近交叉口和通过交叉口的速度控制方式和视觉搜索模式。试验数据分析结果表明,驶近交叉口,畅行通过情况下,驾驶员在到达交叉口之前基本都有适当的降速；排队等待情况下,交叉口左转之前的行驶驾驶员行至交叉口略有降速,右转和直行交叉口之前的行驶驾驶员行至交叉口则没有明显降速。直行停线等待情况下,驾驶员在距交叉口100m处开始减速,平均减速度为0.74m/s2；右转停线等待情况下,驾驶员在距离交叉口大致60m有明显降速行为,且平均减速度为0.54m/s2。通过交叉口,直行停线等待情况下,驾驶员从停车线起步,以平均0.53m/s2的加速度加速驶出交叉口；右转停线等待情况下,驾驶员以平均0.73m/s2的加速度从停车线加速驶入交叉口,经过短暂的稳速行驶之后,以平均0.57m/s2的加速度加速驶出交叉口；右转排队等待情况下,驾驶员以平均0.43m/s2的减速度从停车线减速驶入交叉口,之后以平均0.54m/s2的加速度加速驶出交叉口。通过对交叉口划分视觉区域发现,在整个交叉口行驶过程中,不论驾驶员以何种通行方式驶近及通过交叉口,驾驶员对前方区域的关注最多,且视觉搜索大多数从前方区域发出经过某一区域之后又回到前方区域。直行时,驾驶员还通过对左右侧视觉区域的关注进行信息补偿,而很少关注车辆后方。左转时,在驶近交叉口时驾驶员对左侧关注较多,主要进行C-L-C(前方区域到左侧区域再回到前方区域)模式的视觉搜索,通过交叉口时则对右侧关注较多,主要进行C-R-C(前方区域到右侧区域再回到前方区域)模式的视觉搜索。右转时,在驶近交叉口时驾驶员对右侧关注较多,主要进行C-R-C模式的视觉搜索,通过交叉口时也对右侧关注较多,但主要进行C-L-C模式的视觉搜索。交叉口之前行驶时,畅行通过和停线等待情况下,大多数驾驶员存在超速行为；且驾驶员存在视觉搜索不够广泛,或者未对信号灯给予关注等视觉搜索缺陷；通过交叉口,驾驶员则主要表现为视觉搜索不够广泛。本研究得到了国家自然科学基金项目(50908019)的资助。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第一章绪论  11-19
  1.1 研究背景  11
  1.2 平面交叉口特征  11-15
    1.2.1 交叉口冲突类型  11-13
    1.2.2 交叉口事故发生机理  13
    1.2.3 交叉口车辆不良驾驶行为  13-15
  1.3 平面交叉口行驶规范  15
  1.4 研究现状综述  15-17
    1.4.1 国外研究回顾  15-17
    1.4.2 国内研究回顾  17
  1.5 本文的研究  17-19
第二章试验设计  19-23
  2.1 试验目的  19
  2.2 样本概述  19-20
  2.3 试验车辆和仪器  20-21
  2.4 试验要求  21
  2.5 试验场景  21-23
第三章数据提取及分析方法  23-33
  3.1 交叉口区域截取  23-24
  3.2 速度控制方式  24-26
  3.3 视觉搜索模式  26-33
    3.3.1 注视区域划分  26-29
    3.3.2 注视特性  29-30
    3.3.3 视觉搜索路径  30-33
第四章驶近交叉口时驾驶员行为特征研究  33-56
  4.1 直行驶近交叉口时驾驶员行为特征研究  33-40
    4.1.1 速度变化特性  33-37
    4.1.2 视觉搜索模式  37-40
  4.2 左转驶近交叉口时驾驶员行为特征研究  40-47
    4.2.1 速度变化特性  40-44
    4.2.2 视觉搜索模式  44-47
  4.3 右转驶近交叉口时驾驶员行为特征研究  47-54
    4.3.1 速度变化特性  47-51
    4.3.2 视觉搜索模式  51-54
  4.4 本章小结  54-56
第五章通过交叉口驾驶员行为特征研究  56-74
  5.1 直行通过交叉口驾驶员行为特征研究  56-61
    5.1.1 速度变化特性  56-58
    5.1.2 视觉搜索模式  58-61
  5.2 左转通过交叉口驾驶员行为特征研究  61-66
    5.2.1 速度变化特性  61-63
    5.2.2 视觉搜索模式  63-66
  5.3 右转通过交叉口驾驶员行为特征研究  66-72
    5.3.1 速度变化特性  66-69
    5.3.2 视觉搜索模式  69-72
  5.4 本章小结  72-74
结论与建议  74-76
  结论  74-75
  进一步研究的建议  75-76
参考文献  76-79
攻读学位期间取得的研究成果  79-80
  学术成果  79
  科研项目  79-80
附录  80-82
致谢  82

城市信号交叉口驾驶员速度控制和视觉搜索行为研究

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