張雅楠 唐陽(yáng)山
(遼寧工業(yè)大學(xué)汽車(chē)與交通工程學(xué)院)
隨著道路上行駛的車(chē)輛越來(lái)越多,各種危險(xiǎn)的駕駛行為也更多地暴露了出來(lái)。不當(dāng)?shù)鸟{駛行為不僅會(huì)令自己陷入危險(xiǎn),也會(huì)將其它車(chē)輛和行人卷入交通事故中,威脅道路交通安全。文章通過(guò)對(duì)駕駛數(shù)據(jù)的分析,能夠判斷駕駛員是否有不當(dāng)?shù)牟僮骰蝰{駛行為,以便提醒駕駛員,從而減少交通事故的發(fā)生。
當(dāng)汽車(chē)速度超出道路限制速度及行駛時(shí)路段、天氣和交通允許的速度即為超速。超速行駛對(duì)多方面都會(huì)造成危害,主要表現(xiàn)為以下5 點(diǎn)。
1)汽車(chē)安全性能較低:超速行駛時(shí)汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性受?chē)?yán)重影響,同時(shí)也增加了汽車(chē)負(fù)荷及各部件的磨損;
2)事故程度嚴(yán)重:超速行駛時(shí)一旦發(fā)生事故便是嚴(yán)重的交通事故;
3)制動(dòng)距離長(zhǎng):車(chē)速每增加1 倍,制動(dòng)距離則延長(zhǎng)約 4 倍;
4)轉(zhuǎn)彎易翻車(chē):高速狀態(tài)下,橫向離心力較大,車(chē)速越快越容易造成翻車(chē);
5)使駕駛員產(chǎn)生心理壓力:超速行駛對(duì)駕駛員注意力要求非常高,駕駛員需要有較強(qiáng)的反應(yīng)能力,需準(zhǔn)確及時(shí)地操作,以便對(duì)突發(fā)事件做出反應(yīng)。
駕駛過(guò)程中急加速和急制動(dòng)的行為不僅會(huì)使路上其它車(chē)輛及行人來(lái)不及避讓?zhuān)装l(fā)生交通事故,而且在行駛速度較快時(shí),有可能使車(chē)內(nèi)駕乘人員受傷。此外,急加速和急制動(dòng)使汽車(chē)本身各零部件間磨損增大。在特殊天氣如雨雪天氣條件下,急加速和急制動(dòng)行為會(huì)大大增加交通事故的發(fā)生率。
同急加速和急制動(dòng)一樣,駕駛員在駕駛車(chē)輛時(shí)不論是在換道行駛還是轉(zhuǎn)彎行駛,急打轉(zhuǎn)向盤(pán)都是非常危險(xiǎn)的行為。
1)急轉(zhuǎn)向會(huì)模糊駕駛員視線,易使駕駛員不能準(zhǔn)確觀察路況;
2)急轉(zhuǎn)向容易造成汽車(chē)甩尾、側(cè)翻等事故,在車(chē)速較高時(shí)更甚,汽車(chē)操縱穩(wěn)定性會(huì)受?chē)?yán)重影響;
3)急轉(zhuǎn)向行為會(huì)影響道路上其他車(chē)輛和行人對(duì)路況的判斷,增大了交通事故發(fā)生的可能性。
駕駛過(guò)程中的操作數(shù)據(jù)能夠很直觀地反映駕駛員的駕駛行為,例如從車(chē)速數(shù)據(jù)、加速和制動(dòng)踏板數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)可以直接判斷出駕駛員是否有急加速、急制動(dòng)、頻繁變道轉(zhuǎn)彎等行為。
通過(guò)云鏡行車(chē)記錄儀可以采集到行車(chē)數(shù)據(jù),包括時(shí)間、汽車(chē)位置的經(jīng)緯度及汽車(chē)ID 號(hào)等,并且采集速率為1 次/10 s。首先將數(shù)據(jù)存入mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)以便計(jì)算使用,運(yùn)用python 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算。計(jì)算速度時(shí),在python 中調(diào)用geodesic 函數(shù),將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換成距離,再除以10 s 得出速度值v,設(shè)v*為速度限值,當(dāng)v>v*時(shí),則判定汽車(chē)超速。
駕駛員猛踩油門(mén)踏板或制動(dòng)踏板就會(huì)造成汽車(chē)急加速或急減速行駛,因此通過(guò)油門(mén)踏板深度、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度可獲得汽車(chē)急加速數(shù)據(jù),或者通過(guò)速度數(shù)據(jù)計(jì)算出加速度,同樣可以知道駕駛員是否有急加速操作。
在能夠得到速度數(shù)據(jù)的情況下,可通過(guò)加速度公式計(jì)算加速度(a/(m/s2))。
式中:t——時(shí)間,s;
vt,v0——t 時(shí)間內(nèi)截止時(shí)的速度和初始速度,m/s。
設(shè)a*為加速度限值,不同車(chē)型和不同行駛區(qū)間內(nèi)a*的設(shè)置應(yīng)有所不同,并且與v 的關(guān)系應(yīng)是v 越小,a*越大。將汽車(chē)行駛時(shí)的a 與a*相比較,便可判斷駕駛員是否有急加速或急減速的駕駛操作。
急轉(zhuǎn)向駕駛行為要滿足速度快和轉(zhuǎn)向2 個(gè)條件。設(shè)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角為ω、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角限值為ω*,當(dāng)v 和ω超過(guò)限值時(shí),則判斷為急轉(zhuǎn)向駕駛行為。
汽車(chē)頻繁變道即在短時(shí)間內(nèi)多次有變道駕駛行為或轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)的操作。設(shè)在一定時(shí)間t 內(nèi),轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)次數(shù)限值為n*,若在ω>ω*的同時(shí),轉(zhuǎn)向次數(shù)也超過(guò)了n*,則判斷該駕駛員有頻繁變道的操作行為。
在道路交通環(huán)境形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻的情況下,有必要嚴(yán)格規(guī)范駕駛員的駕駛行為。在駕駛員做出急加速、急減速、急轉(zhuǎn)向等危險(xiǎn)駕駛行為時(shí),能夠盡快識(shí)別出此類(lèi)危險(xiǎn)行為是非常關(guān)鍵的,它能夠提醒駕駛員及早改正駕駛行為或直接干預(yù)駕駛,為評(píng)價(jià)駕駛員行為提供合理依據(jù),降低車(chē)禍發(fā)生的可能性,維護(hù)道路交通安全。