无控交叉口冲突车辆交互避撞行为机制与预警技术研究

发布时间：2020-07-15 12:43

【摘要】：交叉口汇集多个方向交通流,交通状况复杂,其中无控交叉口由于不具备交通控制设施,交通冲突事件更加多发,并常有驾驶员面临冲突时不能及时或有效避撞而引发的车辆碰撞事故发生,危及行车安全。为有效引导驾驶员避撞行为、保障无控交叉口处的交通安全,优化交叉口视距设计和研发避撞预警技术是现阶段具备一定基础和良好发展前景的安全措施。本文以无控交叉口两直行车辆潜在冲突为基本场景,利用多台联机交互驾驶模拟实验设备设计并开展驾驶模拟实验,研究处于冲突场景中的双方驾驶员的避撞行为机制以及视距条件和预警条件两项安全保障措施对驾驶员避撞驾驶过程及避撞结果的影响,建立考虑预警功能影响的无控交叉口驾驶员交互避撞行为模型,刻画冲突双方驾驶员相互观察、交流互动的避撞决策过程。在视距条件和预警条件对驾驶员避撞行为表现影响的研究中发现,交叉口视距三角形外围区域有/无视线遮挡障碍物对驾驶员避撞反应时刻距离和最小冲突距离两项关键变量产生了显著影响,无障碍物视距条件下的避撞反应时刻距离和最小冲突距离明显大于有障碍物视距条件下的值。是/否为驾驶员提供避撞预警功能对多个关键变量了产生显著影响,当提供预警功能时,驾驶员表现出更大的反应时刻距离、更积极的避撞行动、更大的平均速度和速度波动程度、更低的碰撞率以及更大的最小冲突距离。对比提供更充足的视距条件和提供避撞预警功能两项安全措施,提供预警对驾驶员避撞行为以及避撞结果的影响更显著,其根本原因在于预警功能通过车载预警界面为驾驶员提供了更加及时、准确且直观易懂的潜在冲突信息,从本质上改变了驾驶员的冲突信息获取途径进而影响其避撞行为模式,提高了避撞措施的及时性和有效性。在对冲突双方驾驶员避撞决策过程的研究中发现,当不提供预警功能时,驾驶员对于自身所处的冲突环境捕获到的更多是距离信息,如本车当前距离、对方车当前距离、双方距离差和双方直线距离,并据此做出当前的避撞速度调整决策,而提供预警功能后,驾驶员能够在获取距离信息的基础上捕获到更多关于对方冲突车辆的速度信息和加速度信息,并据此制定决策,这一现象更加体现出了预警功能能够丰富驾驶员对冲突车辆信息的获取途径、提升驾驶员获取信息的准确性和多样性,辅助驾驶员开展有效的避撞行动。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U491.23
【图文】：

冲突时往往不会基于这一规则完全停车让行，更多的是根据驾驶员自身判断而决逡逑定抢行还是让行，统计数据也显示出无控交叉口处的事故率远高于其他控制类型逡逑的交叉口［４］。如图１－１所示为广泛存在于城市、郊区等地带车流量较少路段交汇处逡逑的无控交叉口，为保障驾驶员接近交叉口过程中有足够的视野范围，各国道路设逡逑计标准中依据路段设计车速计算并规定了无控交叉口必须保证的视距三角形净空逡逑区域范围［５，６１但在很多情况下由于交叉口附近用地限制、净空区域被临时占用等逡逑原因不能提供所需的视距三角形，以及在提供所需的视距三角形区域的情况下，逡逑由于驾驶员反应不及时、驾驶员避撞决策失误、车辆速度过高不能及时刹车等原逡逑因，依然不能避免冲突车辆在交叉口处发生碰撞。如图１－２所示为典型无控交叉口逡逑处发生的车辆碰撞事故现场，两辆冲突车辆从相互垂直的方向相向驶来最终在交逡逑叉口处发生剧烈碰撞，其中一车碰撞后侧翻在地，且根据当地居民反映在此无控逡逑交叉口处车辆冲突时有发生，每星期至少发生两次交通事故，存在严重安全隐患。逡逑图１－１北京市大兴区无控交叉口实景图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ａｎ邋Ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ邋Ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ邋ｉｎ邋Ｄａｘｉｎｇ邋Ｄｉｓｔ．

冲突时往往不会基于这一规则完全停车让行，更多的是根据驾驶员自身判断而决逡逑定抢行还是让行，统计数据也显示出无控交叉口处的事故率远高于其他控制类型逡逑的交叉口［４］。如图１－１所示为广泛存在于城市、郊区等地带车流量较少路段交汇处逡逑的无控交叉口，为保障驾驶员接近交叉口过程中有足够的视野范围，各国道路设逡逑计标准中依据路段设计车速计算并规定了无控交叉口必须保证的视距三角形净空逡逑区域范围［５，６１但在很多情况下由于交叉口附近用地限制、净空区域被临时占用等逡逑原因不能提供所需的视距三角形，以及在提供所需的视距三角形区域的情况下，逡逑由于驾驶员反应不及时、驾驶员避撞决策失误、车辆速度过高不能及时刹车等原逡逑因，依然不能避免冲突车辆在交叉口处发生碰撞。如图１－２所示为典型无控交叉口逡逑处发生的车辆碰撞事故现场，两辆冲突车辆从相互垂直的方向相向驶来最终在交逡逑叉口处发生剧烈碰撞，其中一车碰撞后侧翻在地，且根据当地居民反映在此无控逡逑交叉口处车辆冲突时有发生，每星期至少发生两次交通事故，存在严重安全隐患。逡逑图１－１北京市大兴区无控交叉口实景图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ａｎ邋Ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ邋Ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ邋ｉｎ邋Ｄａｘｉｎｇ邋Ｄｉｓｔ．

图１－３技术路线图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１邋－３邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋Ｒｏａｄｍａｐ逡逑

【参考文献】

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本文编号：2756506