房曰榮

(福建船政交通職業(yè)學(xué)院經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，福建 福州 350007)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)民收入的提高，汽車保有量日益增加，與之相應(yīng)地也造成了大量的交通事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，交通事故已成為危害人們生命和財(cái)產(chǎn)安全的主要事故類型[1]。已有相關(guān)研究表明，在交通事故致因中，人因占到90%以上[2-3]，特別是駕駛員因素，因此國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)駕駛員駕駛行為特性開(kāi)展了大量的研究[4-6]。如張圓等[7]依據(jù)廣東省海量小型轎車交通事故數(shù)據(jù)，對(duì)不同性別駕駛員的交通事故特征進(jìn)行了對(duì)比分析；史晨軍等[8]采用問(wèn)卷調(diào)查的方式，研究了影響駕駛員疲勞駕駛行為的心理因素以及各因素之間的相關(guān)關(guān)系；唐智慧等[9]基于模糊信號(hào)檢測(cè)理論對(duì)新老駕駛員危險(xiǎn)感知差異性進(jìn)行了致因分析；蔣祖華等[10]通過(guò)設(shè)計(jì)仿真駕駛環(huán)境，根據(jù)跟車速度、反應(yīng)時(shí)間、碰撞時(shí)間和事故概率4個(gè)指標(biāo)，對(duì)不同經(jīng)驗(yàn)駕駛員跟車駕駛行為進(jìn)行了分析；章倩等[11]利用駕駛模擬器，從速度、車道保持、險(xiǎn)情感知能力和事故頻率四個(gè)方面，對(duì)中韓兩國(guó)青年駕駛員的駕駛績(jī)效進(jìn)行了對(duì)比分析。近年來(lái)，交通領(lǐng)域出現(xiàn)了很多熱點(diǎn)問(wèn)題，如“女司機(jī)”“路怒癥”和“開(kāi)車使用手機(jī)”等，針對(duì)這些熱點(diǎn)問(wèn)題，吳超仲等[12]、雷虎等[13]對(duì)汽車駕駛憤怒情緒進(jìn)行了研究，在充分考慮我國(guó)實(shí)際交通環(huán)境的基礎(chǔ)上，得出一份含有21個(gè)項(xiàng)目的駕駛憤怒表現(xiàn)量表，為研究駕駛憤怒與交通安全的關(guān)系提供了依據(jù)；李宏汀等[14]則對(duì)駕駛員駕駛中使用手機(jī)對(duì)其行為安全績(jī)效的影響進(jìn)行了研究，指出駕駛員駕駛過(guò)程中使用手機(jī)會(huì)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間和增加認(rèn)知負(fù)荷。

以上研究大多是利用模擬駕駛仿真系統(tǒng)或進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，這與真實(shí)駕駛體驗(yàn)會(huì)存在一定的偏差。鑒于此，本研究?jī)?yōu)選了一段城市道路，召集36名駕駛員開(kāi)展實(shí)車檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，利用V-box系統(tǒng)、眼動(dòng)監(jiān)測(cè)儀等設(shè)備采集最高速度、交叉口前速度、變道次數(shù)等指標(biāo)，并通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，從駕駛員年齡、駕齡和性別三個(gè)因素對(duì)駕駛員的駕駛行為特性差異進(jìn)行對(duì)比研究，以期為駕駛員駕駛行為研究提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

1. 1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

本次實(shí)車檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)共召集40名志愿者作為駕駛員，均為高校教師，持有中華人民共和國(guó)機(jī)動(dòng)車駕駛證(C1)。其中男性20名、女性20名，平均年齡為38.7歲，平均駕齡(從實(shí)際駕車時(shí)間起算，非指持有駕照時(shí)間，下同)為8.3年。本次實(shí)驗(yàn)選取的駕駛員總體受教育程度較高，處于中青年年齡層次，均具有一定的駕駛經(jīng)驗(yàn)。

1. 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

本實(shí)驗(yàn)采用V-box系統(tǒng)，主要用于記錄車輛行駛過(guò)程中車輛的速度、加速度、制動(dòng)頻率等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)通過(guò)GPS模塊以及距離、車速的顯示裝置持續(xù)記錄車輛的行駛距離和瞬時(shí)速度；在剎車時(shí)，當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板，綁扎在制動(dòng)踏板上的信號(hào)采集開(kāi)關(guān)立即被觸發(fā)，系統(tǒng)就保留了制動(dòng)次數(shù)的記錄。所有測(cè)量參數(shù)都被存儲(chǔ)在系統(tǒng)SD卡上，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可用專門軟件讀取。

本實(shí)驗(yàn)還采用駕駛員眼動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，主要用來(lái)監(jiān)測(cè)駕駛員行車時(shí)獲取的瞬時(shí)視覺(jué)信息，用于觀察并記錄車輛的變道次數(shù)和駕駛員觀察左右后視鏡的次數(shù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖Fig.1 Diagram of the experimental equipment

1. 3 實(shí)驗(yàn)路線與設(shè)計(jì)

本研究選取一段城市內(nèi)道路作為實(shí)驗(yàn)路線，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，主要考慮以下因素：①盡量選擇不含紅綠燈的路段；②盡量選擇交通量不大、道路狀況較好的路段，以便能夠真實(shí)反映不受限條件下的車速。

綜合考慮，優(yōu)選一段以城市快速路(二環(huán)路)為主的實(shí)驗(yàn)路線，全程約為8 500 m，實(shí)驗(yàn)路線設(shè)置見(jiàn)圖2。其中，線段CD為城市快速路，路程約為2 800 m，在E點(diǎn)為城市快速路輔路的一個(gè)十字交叉路口(見(jiàn)圖3)，未啟用紅綠燈，在本實(shí)驗(yàn)中作為一個(gè)險(xiǎn)情點(diǎn)。

圖2 實(shí)驗(yàn)路線設(shè)置圖Fig.2 Experimental roadmap

圖3 未開(kāi)啟信號(hào)燈的十字交叉路口Fig.3 Crossroads with signal light off

本研究選擇的實(shí)驗(yàn)線路為A→B→C→D→E→F→G，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，由實(shí)驗(yàn)工作人員為實(shí)驗(yàn)駕駛員佩戴設(shè)備，告知實(shí)驗(yàn)駕駛線路，要求實(shí)驗(yàn)者按照交通規(guī)則放松心態(tài)正常駕駛，實(shí)驗(yàn)工作人員跟車在同一地點(diǎn)啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

1. 4 測(cè)量指標(biāo)

已有研究表明[15-16]，車速對(duì)道路交通安全的影響顯著，車速越快，造成的交通事故數(shù)量越多、事故率越高，以及事故后果的嚴(yán)重性越大。因此，將車輛速度作為主要測(cè)量指標(biāo)，選擇車輛的最高速度、平均速度、交叉口前速度、交叉口前速度與平均速度之比(以下簡(jiǎn)稱速度比)4個(gè)指標(biāo)，其中最高速度、平均速度主要考察駕駛者的駕駛習(xí)慣，交叉口前速度、速度比主要考察駕駛者對(duì)潛在危險(xiǎn)點(diǎn)的謹(jǐn)慎程度。另外，為了考察駕駛者操作頻繁程度，還選取了制動(dòng)觸發(fā)次數(shù)、左右后視鏡觀察次數(shù)和變道次數(shù)3個(gè)指標(biāo)。

因此，本研究通過(guò)V-box、眼動(dòng)監(jiān)測(cè)儀等實(shí)驗(yàn)設(shè)備采集了最高速度、平均速度、交叉口前速度、速度比、變道次數(shù)、制動(dòng)觸發(fā)次數(shù)、左右后視鏡觀察次數(shù)7個(gè)指標(biāo)。

(1) 最高速度：是指在全程實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，車輛瞬時(shí)的最大速度，均在CD快速路上測(cè)出。

(2) 平均速度：是指在CD快速路實(shí)驗(yàn)路段上車輛行駛的平均時(shí)速。

(3) 交叉口前速度：是指在城市快速路輔路的一個(gè)十字交叉口前測(cè)量的車輛瞬時(shí)速度，測(cè)試地點(diǎn)為交通標(biāo)線停止線前。

(4) 制動(dòng)觸發(fā)次數(shù)：是指當(dāng)駕駛員踏下制動(dòng)踏板，觸發(fā)信號(hào)采集開(kāi)關(guān)，V-box系統(tǒng)記錄的信號(hào)采集次數(shù)。

(5) 左右后視鏡觀察次數(shù)：是指采用眼動(dòng)監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)駕駛員觀察左右后視鏡的次數(shù)。

(6) 變道次數(shù)：指記錄的車輛變更車道的次數(shù)，選擇在快速路上記錄，以盡可能排除差異化的干擾。

(7) 速度比：是指用交叉口前速度與平均速度之比計(jì)算出的數(shù)據(jù)指標(biāo)，平均速度代表駕駛員正常的駕駛速度，交叉口為一個(gè)交通風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，采用速度比指標(biāo)主要是用來(lái)衡量相比正常行駛駕駛員在交通風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)前駕駛速度的降低幅度。

為了最大程度地消除不同交通狀況造成的干擾，本次實(shí)驗(yàn)時(shí)間段集中在工作日的12∶00—14∶00，此時(shí)本區(qū)域交通量較小，交通流基本穩(wěn)定。

2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法

本實(shí)驗(yàn)共采集了40組數(shù)據(jù)，剔除了異常堵車、個(gè)別儀器故障等導(dǎo)致的一些異常指標(biāo)，保留了36組數(shù)據(jù)(男性18組、女性18組，平均年齡為39.0歲，平均駕齡約為8.3年)。為了對(duì)比不同類別駕駛員駕駛行為特性的差異，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)方法對(duì)不同樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行了差異顯著性檢驗(yàn)。

T檢驗(yàn)是樣本差異顯著性檢驗(yàn)的常用方法，它適用于樣本容量較小的情況，但要求樣本來(lái)自正態(tài)總體或近似正態(tài)總體。而Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)(以下簡(jiǎn)稱K-S檢驗(yàn))是一種利用樣本數(shù)據(jù)推斷樣本來(lái)自的總體是否服從某一理論分布的檢驗(yàn)方法，可以對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)。Mann-Whitney U檢驗(yàn)是與獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)相對(duì)應(yīng)的方法，當(dāng)正態(tài)分布、方差齊性等不能達(dá)到T檢驗(yàn)的要求時(shí)，可以使用該檢驗(yàn)方法進(jìn)行樣本差異顯著性檢驗(yàn)。

因本實(shí)驗(yàn)樣本容量不多，故樣本數(shù)據(jù)分析的主要步驟為：采用K-S檢驗(yàn)對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，除變道次數(shù)指標(biāo)不符合正態(tài)分布外，其他指標(biāo)均符合正態(tài)分布；對(duì)符合正態(tài)分布的指標(biāo)數(shù)據(jù)采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，對(duì)不符合正態(tài)分布的變道次數(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。

數(shù)據(jù)相關(guān)檢驗(yàn)分析均采用95%的置信水平，利用軟件SPSS 20進(jìn)行運(yùn)算。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 不同年齡段駕駛員駕駛行為特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析

本次研究對(duì)象年齡跨度為27～52歲，將其分為2個(gè)組：青年組(27～39歲，樣本數(shù)為21人)、中年組(40～52歲，樣本數(shù)為15人)，不同年齡段駕駛員駕駛行為特性指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同年齡段駕駛員駕駛行為特性指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果(均值)

由表1可知，從最高速度、平均速度和交叉口前速度指標(biāo)的均值來(lái)看，青年組均大于中年組，且在最高速度和交叉口前速度上兩者樣本數(shù)據(jù)之間呈現(xiàn)顯著性差異；從制動(dòng)觸發(fā)次數(shù)和變道次數(shù)兩個(gè)指標(biāo)的均值來(lái)看，青年組均大于中年組，且兩者樣本數(shù)據(jù)之間呈現(xiàn)顯著性差異，說(shuō)明在行駛速度上，青年組比中年組更加快速，同時(shí)青年組的操控頻次更多。

3.2 不同駕齡段駕駛員駕駛行為特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析

本次研究對(duì)象駕齡跨度為3～15年，將其分為2個(gè)組：短駕齡組(3～8年，樣本數(shù)為20人)、長(zhǎng)駕齡組(9～15年，樣本數(shù)為16人)，不同駕齡段的駕駛員駕駛行為特性指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，從交叉口前速度和速度比兩個(gè)指標(biāo)的均值來(lái)看，長(zhǎng)駕齡組均小于短駕齡組，且兩者樣本數(shù)據(jù)之間呈現(xiàn)顯著性差異。本實(shí)驗(yàn)中，輔路上的十字交叉路口未啟用紅綠燈，且左右視線均有一定阻擋，平時(shí)有一定的交通量，在該實(shí)驗(yàn)中將其視為一個(gè)險(xiǎn)情點(diǎn)。速度比越小，說(shuō)明駕駛員在交叉口的降速幅度更大，也表明長(zhǎng)駕齡組對(duì)道路上危險(xiǎn)點(diǎn)的認(rèn)知更加警覺(jué)，主動(dòng)防范的意識(shí)更強(qiáng)。與行駛速度和操縱次數(shù)相關(guān)的其他5個(gè)指標(biāo)并未因駕齡不同而呈現(xiàn)顯著性差異。

表2 不同駕齡段駕駛員駕駛行為特性指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果(均值)

3.3 不同性別駕駛員駕駛行為特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析

不同性別駕駛員駕駛行為特性指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3，其中男性組樣本數(shù)為18人、女性組樣本數(shù)為18人。

表3 不同性別駕駛員駕駛行為特性指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果(均值)

由表3可知，除速度比指標(biāo)之外的其他6個(gè)指標(biāo)，男性駕駛員的均值均高于女性駕駛員；除交叉口前速度指標(biāo)之外，在其他6個(gè)指標(biāo)方面，男性駕駛員與女性駕駛員樣本數(shù)據(jù)之間呈現(xiàn)顯著性差異；在行駛速度上，男性駕駛員比女性駕駛員更加快速；在車輛的操縱程度上，男性駕駛員變道次數(shù)、制動(dòng)觸發(fā)次數(shù)和觀察左右后視鏡次數(shù)明顯增多，說(shuō)明男性駕駛員對(duì)車輛的操控更加頻繁；在交叉口前速度上，雖然男性駕駛員和女性駕駛員的均值相當(dāng)，但若參考速度比指標(biāo)，則會(huì)發(fā)現(xiàn)相比正常駕駛速度，男性駕駛員在交叉口(險(xiǎn)情點(diǎn))的降速幅度更大，其交叉口前速度降為平均速度的0.74，而女性駕駛員在交叉口的降速幅度更小，其交叉口前速度降為平均速度的0.85，說(shuō)明男性駕駛員在險(xiǎn)情點(diǎn)前采取的降速措施力度更大，從而也間接反映了其主動(dòng)防范意識(shí)更強(qiáng)。

4 結(jié)論與建議

為了研究不同類別駕駛員的駕駛行為特性差異，通過(guò)以上實(shí)車檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)采集和分析，得到如下結(jié)論：

(1) 在不同年齡段方面，青年組相比中年組，最高速度均值高4.29 km/h、平均速度均值高1.89 km/h、制動(dòng)觸發(fā)次數(shù)均值高3.7次、變道次數(shù)高1.4次，且兩者樣本數(shù)據(jù)之間呈現(xiàn)顯著性差異，說(shuō)明青年組駕駛員駕駛速度更加快速，制動(dòng)、變道的操控更多，其更習(xí)慣增加操縱車輛次數(shù)實(shí)現(xiàn)駕駛意圖，而中年組駕駛員駕駛速度相對(duì)較慢，變道少，駕駛行為更加穩(wěn)健。

(2) 在不同駕齡段方面，不同駕齡段在與行駛速度和車輛操控相關(guān)的指標(biāo)上無(wú)顯著性差異，說(shuō)明具有一定駕駛經(jīng)驗(yàn)(3年以上實(shí)際駕齡)駕駛員的駕駛風(fēng)格與操控習(xí)慣無(wú)太大差異；但長(zhǎng)駕齡組相比短駕齡組，交叉口前速度均值低2.09 km/h、速度比均值低0.05，說(shuō)明長(zhǎng)駕齡組駕駛員對(duì)行駛過(guò)程中的危險(xiǎn)點(diǎn)的判別顯然更加警覺(jué)，采取措施也更加主動(dòng)。

(3) 在不同性別方面，男性駕駛員相比女性駕駛員，最高速度均值高6.93 km/h、平均速度均值高6.60 km/h、制動(dòng)觸發(fā)次數(shù)均值高5.0次、后視鏡觀察次數(shù)均值高10.4次、變道次數(shù)均值高1.6次，說(shuō)明男性駕駛員在行駛速度上比女性駕駛員更快，也更善于主動(dòng)運(yùn)用制動(dòng)和觀察后視鏡等方式來(lái)控制駕駛行為，對(duì)車輛的操控動(dòng)作更多；女性駕駛員在選擇車道上更傾向于保持原有車道，駕駛心理較謹(jǐn)慎，而男性駕駛員變道、超車的次數(shù)更多；在速度比均值上，男性駕駛員比女性駕駛員低0.11，說(shuō)明面對(duì)路況中存在的險(xiǎn)情點(diǎn)，男性駕駛員識(shí)別危險(xiǎn)的意識(shí)更強(qiáng)，主動(dòng)降速的幅度更大。

本實(shí)驗(yàn)選用年齡、駕齡和性別三個(gè)因素對(duì)不同類別駕駛員的駕駛行為特性差異進(jìn)行了初步探索研究，但實(shí)驗(yàn)還存在樣本容量不大、樣本不夠全面(如缺少0～3年駕齡駕駛員、25歲以下駕駛員等)、選取的測(cè)量指標(biāo)較少等問(wèn)題，下一步研究可考慮增加實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)量，選擇更加優(yōu)化的交通實(shí)驗(yàn)環(huán)境，設(shè)計(jì)更加全面的測(cè)量指標(biāo)，以促進(jìn)該方向的研究更加深入和全面。