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原文传递信号交叉口驾驶行为交通安全风险分析

论文题名：	信号交叉口驾驶行为交通安全风险分析
关键词：	信号交叉口;驾驶倾向;换道行为;交通安全
摘要：	信号交叉口交通安全是道路交通安全较为薄弱的环节之一。随着我国驾驶人数量的迅速增长，驾驶人群体间差异的增大，信号交叉口交通安全面临着新的挑战，这一挑战主要来自于驾驶人在交叉口进口道换道行为及两难区选择行为的多样性而引发的交通安全的风险。基于此，本文通过在真实道路、动态交通环境下采集驾驶人车辆行驶轨迹数据，对不同驾驶倾向的驾驶人在交叉口进口道换道行为及两难区选择行为进行定量化的研究分析，分别建立了换道行为冲突风险预测模型及两难区碰撞风险预测模型，用以分析不同驾驶倾向的驾驶行为在信号交叉口进口道的交通安全风险。本文的研究对于深入理解驾驶人驾驶倾向与信号交叉口交通安全的关系、提升信号交叉口交通安全管理水平具有重要意义。　　首先，对驾驶人的驾驶倾向进行了概述，设计了用于采集驾驶倾向各种特征指标的调查问卷、模拟测试与实车测试。其中调查问卷主要获取实验者驾驶技能、安全意识与驾驶倾向等对驾驶行为产生影响的三个因素;模拟测试采集了实验者的反应时间能力与速度估计能力;实车测试采集了实验者的换道频率、驱动频率与制动频率。在此基础上，使用K-均值聚类分析法，将实验者的驾驶倾向分为:激进型、稳健型和保守型三类，并对其驾驶行为特性进行了分析。　　其次，对传统的车辆行驶轨迹采集方法（高点录相法、实验车法、模拟驾驶法）的特点进行了分析。针对驾驶人换道行为，对传统的车辆轨迹采集方法进行了改进，设计了一种高点录相法与实验车法相结合的换道车辆行驶轨迹数据采集方法;针对驾驶人两难区选择行为，利用传统的录相法获取两难区的车辆行驶轨迹数据。使用Tracker软件对行驶轨迹数据进行提取，并利用相机成像理论对数据进行转换，对转换后的真实的轨迹数据进行平滑处理，进而分别计算出不同驾驶倾向驾驶人的换道行为与两难区选择行为的特征参数。　　再次，从宏观与微观两个层面对驾驶行为的涵义进行了梳理与诠释，并从微观层面确定了表征驾驶行为的驾驶特性。对于换道行为，主要从换道开始执行的位置、换道持续时间、换道过程中的行驶速度以及换道过程中车辆间距等特性进行表征;对于两难区选择行为，主要从绿灯开始闪烁时车辆至停车线距离、行驶速度、加速度、减速度、车头时距等特性进行表征。在此基础上，分别对激进型、稳健型和保守型驾驶人的换道行为及在两难区的选择行为的行驶特性进行了描述与分析。　　然后，以衡量冲突风险概率的碰撞时间和以衡量冲突风险严重程度的避撞减速度构建冲突风险综合指标，利用该指标确定四种风险水平:零风险水平、低风险水平、中风险水平和高风险水平。基于此，构建换道行为冲突风险预测模型，模型结果表明:纵向速度、与目标车道后车间距以及驾驶倾向这三个因素对车辆换道过程引发的冲突风险有显著性影响。与零风险水平相比，当纵向速度增加、与目标车道后车间距减小、驾驶倾向激进程度增高时，车辆换道引发冲突处于低风险水平、中风险水平和高风险水平的发生比均有不同程度的增加。模型还可以用于预测特定条件下换道行为处于不同冲突风险水平的概率，可以为换道仿真模型提供关于交通冲突的计算方法与理论依据。　　最后，基于驾驶人两难区选择行为的分析结果，建立了相位过渡期间包括驾驶倾向因素在内的驾驶人二元选择（继续行驶或停车）模型，以此确定不同驾驶倾向条件下两难区的上、下边界。在此基础上，建立了追尾碰撞风险预测模型与侧向碰撞风险预测模型，使用蒙特卡罗进行模拟，结果表明:处于两难区车辆的侧向碰撞风险概率高于追尾碰撞风险概率;另外，即使车辆处在至停车线相同的距离，其碰撞风险也会因驾驶人的驾驶倾向不同而不同，即，对碰撞风险的影响程度由大到小的驾驶倾向依次为:激进型、保守型、稳健型。
作者：	李英帅
专业：	交通运输工程；交通运输规划与管理
导师：	陆建
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文