張雪榆 潘存書(shū) 徐 進(jìn),2▲

(1.重慶交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院 重慶400074;2.重慶交通大學(xué)山區(qū)復(fù)雜道路環(huán)境“人-車(chē)-路”協(xié)同與安全重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 重慶400074)

0 引 言

2 個(gè)或者多個(gè)方向的交通流在交織區(qū)僅靠交通引導(dǎo)設(shè)施的前提下以相同方向行駛，并通過(guò)車(chē)道轉(zhuǎn)換完成了車(chē)流的交叉運(yùn)行，即進(jìn)入交織區(qū)的各方向，交通流需要通過(guò)路徑變換以及方向轉(zhuǎn)移來(lái)完成預(yù)定路線(xiàn)。在城市道路中，互通立交合流區(qū)與分流區(qū)之間間隔通常在200 m 以?xún)?nèi)，處于交織區(qū)影響范圍內(nèi)的交織車(chē)輛，會(huì)發(fā)生大量的換道行為，導(dǎo)致交通流周期性擁堵形成瓶頸，影響除交織區(qū)外更大范圍的路段通暢性。駕駛員在交織區(qū)內(nèi)會(huì)進(jìn)行車(chē)道變換的必要操作，通常經(jīng)歷3 個(gè)階段：換道準(zhǔn)備階段，換道階段，換道完成階段。在這3 個(gè)階段中，駕駛員對(duì)于車(chē)輛周邊環(huán)境的把控尤為重要，除了要關(guān)注本車(chē)道前方車(chē)流的運(yùn)行狀態(tài)（如前車(chē)行駛速度、加減速情況等），也需要及時(shí)判斷進(jìn)入目標(biāo)車(chē)道的安全時(shí)機(jī)，其駕駛操作包含車(chē)輛縱向和橫向的雙重控制。不同的駕駛員在進(jìn)入交織區(qū)之后的操作也會(huì)不同，會(huì)影響到交織區(qū)內(nèi)的車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)和整體運(yùn)行速度。

因此，有必要針對(duì)駕駛員的性別差異、駕駛風(fēng)格差異、駕駛經(jīng)驗(yàn)差異等因素來(lái)開(kāi)展交織區(qū)駕駛行為特性的定量分析。

1 研究現(xiàn)狀

在城市道路的換道駕駛以及互通立交的汽車(chē)駕駛行為方面，劉瑞等[1]通過(guò)自然駕駛數(shù)據(jù)對(duì)駕駛?cè)说鸟{駛行為特征參數(shù)進(jìn)行研究，結(jié)果表明駕駛特征參數(shù)均近似服從帕累托分布。楊曼等[2]進(jìn)行駕駛行為相關(guān)研究，表明駕駛?cè)说奶卣鳎ㄐ詣e，經(jīng)驗(yàn)，駕駛風(fēng)格）與駕駛行為和行車(chē)安全密切相關(guān)。楊豐羽等[3]利用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)杭州某典型互通立交運(yùn)行速度特征與駕駛行為進(jìn)行分析。霍克[4]基于城市道路環(huán)境，并結(jié)合不同熟練程度駕駛員換道過(guò)程注視轉(zhuǎn)移特性進(jìn)行量化分析，結(jié)果表明熟練組駕駛?cè)讼噍^于非熟練組駕駛?cè)硕?，在?chē)道轉(zhuǎn)換過(guò)程中能迅速、完整的進(jìn)行信息決策，做到安全、有效的掌握車(chē)輛。劉潔瑩[5]通過(guò)各種方法進(jìn)行駕駛風(fēng)格分類(lèi)對(duì)比，最終采用主成分分析法與K-均值聚類(lèi)法將駕駛?cè)孙L(fēng)格分為激進(jìn)型與非激進(jìn)型，并進(jìn)行各類(lèi)駕駛?cè)塑壍罃?shù)據(jù)擬合分析。黃晶等[6]采用主成分分析法與K-means 聚類(lèi)分析對(duì)212 份駕駛?cè)藛?wèn)卷進(jìn)行分類(lèi)：謹(jǐn)慎型、普通型和激進(jìn)型，通過(guò)模擬器試驗(yàn)獲得了不同駕駛?cè)说牟煌{駛特點(diǎn)。

駕駛行為研究表明，駕駛員特征類(lèi)似于性別[7]，經(jīng)驗(yàn)[8-9]和駕駛風(fēng)格[10]與駕駛行為和交通安全密切相關(guān)。Miller 等[11]指出可以通過(guò)駕駛經(jīng)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)駕駛風(fēng)格的形成。Rong Jian等[12]將駕駛?cè)朔譃榉e極型、保守型、中間型3種類(lèi)型，利用駕駛模擬器搜集數(shù)據(jù)，并結(jié)合交通仿真方法，分析不同駕駛行為對(duì)交通流量的影響。Lyu等[13]采集了46名駕駛員現(xiàn)場(chǎng)操測(cè)試數(shù)據(jù)，以性別、職業(yè)與駕駛經(jīng)驗(yàn)作為影響因素，結(jié)合所獲取速度曲線(xiàn)和軌跡信息，分析駕駛行為差異性。Deng等[14]的分析表明違規(guī)得分較高的駕駛員傾向于快速行駛，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，將24 名經(jīng)驗(yàn)豐富的職業(yè)駕駛員依照違規(guī)量表的分?jǐn)?shù)，分為中立和激進(jìn)2種進(jìn)行仿真。

在道路交織區(qū)方面，現(xiàn)有的研究主要集中在交織區(qū)的通行能力計(jì)算[15]，涉及交織區(qū)微觀(guān)運(yùn)行行為的研究比較少，其中孫劍等[16]根據(jù)北京和上海的線(xiàn)圈檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)HCM2010 手冊(cè)中的交織區(qū)運(yùn)行速度模型進(jìn)行了標(biāo)定；陳寬民等[17]將出租車(chē)GPS 數(shù)據(jù)與空間路網(wǎng)GIS 數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，分析了小間距互通分流區(qū)與合流區(qū)附近分合流車(chē)輛對(duì)主線(xiàn)運(yùn)行速度的影響；謝寒等[18]從成都市三環(huán)路4座立交的視頻數(shù)據(jù)中提取了換道次數(shù)、車(chē)速和交通流密度，分析了三者之間的關(guān)系；裴玉龍等[19]使用路測(cè)設(shè)備和視頻圖像提取了交織區(qū)的交通量和車(chē)頭時(shí)距，分析了車(chē)頭時(shí)距的分布特征以及隨斷面流率動(dòng)態(tài)的變化特征。郭瑞軍等[20]對(duì)環(huán)形交叉口的攝影圖像進(jìn)行參數(shù)提取，分析了環(huán)形交叉口交織區(qū)的速度分布、換道位置分布以及車(chē)頭時(shí)距分布。

綜上，通過(guò)自然駕駛以及實(shí)車(chē)路試獲取真實(shí)駕駛數(shù)據(jù)是研究駕駛行為尤其是微觀(guān)行為特征的有效手段，但現(xiàn)有關(guān)于微觀(guān)層面駕駛行為以及駕駛風(fēng)格的研究主要是面向城市道路和山區(qū)道路的基本路段或者互通立交匝道，鮮有涉及道路交織區(qū)。而關(guān)于交織區(qū)車(chē)輛運(yùn)行行為的研究都是使用視頻圖像分析、線(xiàn)圈檢測(cè)等方法，此種方法的特點(diǎn)是可以獲取大樣本數(shù)據(jù)，但局限是無(wú)法獲取駕駛?cè)说木唧w信息，因此無(wú)法分析駕駛?cè)艘蛩貙?duì)車(chē)輛運(yùn)行行為的影響。

為此，筆者開(kāi)展開(kāi)放道路交織區(qū)的實(shí)車(chē)實(shí)驗(yàn)，采集自然駕駛習(xí)慣下的車(chē)輛運(yùn)行數(shù)據(jù)，從33名被試的數(shù)據(jù)中提取車(chē)速、加速度、車(chē)輛軌跡線(xiàn)、車(chē)輛-車(chē)道線(xiàn)距離等行為參數(shù)，結(jié)合性別、風(fēng)格等差異因素，分析不同駕駛?cè)嗽诿鎸?duì)相同交通場(chǎng)景條件下，所表現(xiàn)出來(lái)的不同的駕駛行為。這項(xiàng)研究工作可以為車(chē)道設(shè)計(jì)，駕駛員能力訓(xùn)練和匝道外交通管理提供真實(shí)數(shù)據(jù)。

2 研究方法和實(shí)驗(yàn)方案

2.1 實(shí)驗(yàn)車(chē)輛及車(chē)載儀器

本次實(shí)驗(yàn)車(chē)輛為現(xiàn)代勝達(dá)七座SUV，車(chē)輛前窗和右車(chē)窗各安裝1 個(gè)行車(chē)記錄儀，拍攝前向與右向?qū)嶋H行駛環(huán)境。采用非接觸式車(chē)速傳感器Speedbox采集汽車(chē)軌跡線(xiàn)和行駛速度，用前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)Mobileye采集道路曲率和“車(chē)輪-車(chē)道線(xiàn)”橫向距離，同時(shí)Mobileye 還從CAN 總線(xiàn)讀取汽車(chē)實(shí)時(shí)速度數(shù)據(jù)。Speedbox 軌跡依賴(lài)于經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，山地道路長(zhǎng)距離連續(xù)采集情況下，道路兩旁有樹(shù)木遮擋或者道路上方有明顯障礙物會(huì)造成數(shù)據(jù)缺失和準(zhǔn)確性問(wèn)題。用Mobileye的速度數(shù)據(jù)與GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，保證數(shù)據(jù)的完整性與可靠性。試驗(yàn)車(chē)輛和車(chē)載儀器見(jiàn)圖1。

圖1 試驗(yàn)車(chē)輛及車(chē)載儀器Fig.1 Test vehicles and on-board instruments

2.2 被試人員

本次實(shí)車(chē)試驗(yàn)為2019 年5 月17 日—2019 年5月24 日，試驗(yàn)時(shí)間為09：00—17：00。此次從社會(huì)上共招募了33 位駕駛?cè)藚⑴c試驗(yàn)，均符合文獻(xiàn)里有關(guān)具有熟練駕駛經(jīng)驗(yàn)[16]的要求，其中18 名男駕駛員，15 名女駕駛員，基本信息見(jiàn)表1。由于其中1 名女駕駛員信息缺失，有效駕駛員信息數(shù)據(jù)為32名。試驗(yàn)前告知被試行駛路線(xiàn)，所有駕駛員均按照規(guī)定線(xiàn)路行駛，行駛過(guò)程中不對(duì)駕駛員行為做任何暗示。

表1 被試者信息Tab.1 Participants'information

所有駕駛?cè)嗽谶M(jìn)行實(shí)車(chē)試驗(yàn)之前，填寫(xiě)一份關(guān)于氣質(zhì)類(lèi)型的測(cè)試問(wèn)卷，根據(jù)測(cè)試問(wèn)卷的結(jié)果將駕駛?cè)朔譃? 個(gè)類(lèi)型：多血質(zhì)，膽汁質(zhì)，抑郁質(zhì)以及粘液質(zhì)，具體情況見(jiàn)表2。按照這4類(lèi)駕駛?cè)说男袨楸憩F(xiàn)，將多血質(zhì)和膽汁型合并，稱(chēng)其為外向型，共有8人；將粘液型和抑郁質(zhì)合并為一類(lèi)，共有24人，稱(chēng)之為內(nèi)斂型。外向型駕駛?cè)笋{駛車(chē)輛車(chē)速較快，處理復(fù)雜交通狀況能力較弱；內(nèi)斂型駕駛?cè)诵旭偡€(wěn)妥，能夠冷靜面對(duì)復(fù)雜交通狀況，但對(duì)突發(fā)事件處理能力較差。

表2 駕駛?cè)藲赓|(zhì)測(cè)試結(jié)果Tab.2 Test results of driver temperament

2.3 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

選擇重慶主城區(qū)南山立交作為此次實(shí)車(chē)試驗(yàn)的地點(diǎn)，路面狀況與行駛條件均良好。選取的數(shù)據(jù)為南山立交實(shí)車(chē)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的一部分，具體交織區(qū)位置見(jiàn)圖2。該交織區(qū)為典型的A類(lèi)交織區(qū)，每條車(chē)道上的車(chē)流需要經(jīng)過(guò)至少1 次變換車(chē)道才能完成交織。按照交織區(qū)長(zhǎng)度計(jì)算要求，將入口三角區(qū)上車(chē)道右邊緣至匯合車(chē)道左邊緣的距離為0.6 m的位置作為交織區(qū)起點(diǎn)，以出口三角區(qū)車(chē)道右邊緣至分離車(chē)道最邊緣距離3.7 m 的位置作為終點(diǎn)，所得到的實(shí)際測(cè)量交織區(qū)長(zhǎng)度為130 m。為保證交織區(qū)數(shù)據(jù)前后連貫性，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提取范圍定為200 m至300 m。

圖2 試驗(yàn)地點(diǎn)Fig.2 Test sites

2.4 實(shí)驗(yàn)流程和數(shù)據(jù)處理

本文的實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為重慶南山立交，駕駛實(shí)驗(yàn)的行駛路徑為匝道C→匝道D→匝道E，從匝道C駛出須經(jīng)過(guò)交織區(qū)方能進(jìn)入匝道D。每位駕駛?cè)搜匦旭偮窂叫旭?次，剔出掉異常或者無(wú)效數(shù)據(jù)之后，每位被試將會(huì)輸出2～3組交織區(qū)行為數(shù)據(jù)。

不同的車(chē)載設(shè)備的數(shù)據(jù)采集頻率有所差別，Speedbox 采 樣 頻 率 為20 Hz，Mobileye 為10 Hz。由于不同駕駛?cè)说乃俣确荡嬖诓町愋?，將時(shí)間軸轉(zhuǎn)換為里程軸后，里程值為不定間隔并且不同駕駛員之間不一致。為此，用插值方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行等間隔處理，間隔值為1 m。

3 交織區(qū)的速度特征

3.1 速度的整體特性

從駕駛數(shù)據(jù)中截取交織區(qū)以及前后一定距離范圍內(nèi)的各駕駛?cè)嗣看涡旭偟乃俣葦?shù)據(jù)，然后將全部的速度曲線(xiàn)疊加在同一坐標(biāo)系內(nèi)（見(jiàn)圖3（a）），可以看到速度在交織區(qū)內(nèi)（13～143 m 范圍內(nèi)）整體上呈下降趨勢(shì)，起始速度主要集中在38～52 km/h之間，而離開(kāi)交織區(qū)時(shí)的速度集中在30～43 km/h之間。

在每個(gè)1 m間隔點(diǎn)上提取出85 th分位車(chē)速、平均車(chē)速和15 th 分位車(chē)速，見(jiàn)圖3（b）。從中能看到速度離散性（85 分位速度與15 分位速度之間的差值）在進(jìn)入交織區(qū)時(shí)先是有所增加，然后逐漸減弱。85 th分位速度呈單調(diào)下降趨勢(shì)，而均值速度在交織區(qū)內(nèi)降低至36 km/h左右然后維持不變。

車(chē)輛行駛是高度動(dòng)態(tài)的過(guò)程，尤其是小客車(chē)。利用濾波程序?qū)obileye輸出的速度數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理消除毛刺，然后在進(jìn)行差值處理，按照0.1 s 的間隔提取實(shí)驗(yàn)車(chē)輛的加減速瞬態(tài)值，得到車(chē)輛縱向加速度分布，見(jiàn)圖4?？梢钥吹杰?chē)輛加、減速度值在± 0.5 m/s2范圍內(nèi)分布。

提取駕駛?cè)嗽诮豢梾^(qū)入口和出口的地點(diǎn)速度，按駕駛?cè)诵蛱?hào)排列（見(jiàn)圖5（a）），絕大部分駕駛?cè)说倪M(jìn)口速度要高于出口速度。在正常情況下，駕駛?cè)嗽隈側(cè)?股或多股以上交通流交織區(qū)域時(shí)，會(huì)依據(jù)駕駛經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行速度調(diào)整，以便更好地完成車(chē)輛換道操作。該交織區(qū)分流位置銜接為匝道，限速40 km/h，因此駕駛?cè)笋偝鼋豢梾^(qū)時(shí)速度維持在40 km/h附近。圖5（b）是交織區(qū)入口和出口的累計(jì)頻率曲線(xiàn)，以85th百分位速度為例，入口速度比出口速度高10 km/h左右。

圖3 駕駛?cè)诉B續(xù)行駛速度曲線(xiàn)Fig.3 Drivers'continuous driving speed curve

圖4 交織區(qū)內(nèi)的縱向加速度分布Fig.4 Longitudinal Acceleration Distribution within weaving areas

3.2 速度選擇行為的性別差異性

將行駛速度按照駕駛?cè)诵詣e進(jìn)行分組，以速度作為檢驗(yàn)變量進(jìn)行獨(dú)立樣本T 檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3，由表中可以看出不同性別的行駛速度在交織區(qū)內(nèi)具有顯著差異性（顯著性＜0.05），男性駕駛?cè)寺源笥谂择{駛?cè)耍骄?chē)速相差2.3 km/h。為了更好的分析二者之間的差異，利用SPSS 軟件獲得以性別為橫坐標(biāo)，速度為縱坐標(biāo)的箱形圖6（a）。在圖6 中男性駕駛?cè)藷o(wú)離散值，女性駕駛?cè)说碾x散值更多集中出現(xiàn)在交織區(qū)出口。男駕駛?cè)嗽诟?0 m 分段處的最高車(chē)速均大于女性，這表明男駕駛?cè)烁矚g以較高的速度行駛。

圖5 駕駛?cè)诉M(jìn)出口速度分布Fig.5 Drivers'import and export speed distribution

圖6 交織區(qū)以及鄰近路段的車(chē)輛速度箱線(xiàn)圖Fig.6 box diagram of vehicle speed within weaving section and adjacent sections

過(guò)快的車(chē)速意味駕駛員未按照設(shè)計(jì)預(yù)期進(jìn)行減速操作，會(huì)對(duì)其他進(jìn)入匝道的車(chē)輛的交通安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此建議在匝道進(jìn)口處設(shè)立限速標(biāo)志牌，加強(qiáng)駕駛員的速度控制意識(shí)。

表3 T 檢驗(yàn)結(jié)果Table 3 T-Test results

3.3 氣質(zhì)類(lèi)型的影響

將行駛速度按照駕駛?cè)藲赓|(zhì)類(lèi)型進(jìn)行分組，以速度作為變量進(jìn)行獨(dú)立樣本T 檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4，不同氣質(zhì)駕駛?cè)说男旭偹俣仁蔷哂酗@著差異性（顯著性＜0.05），外向型與內(nèi)斂型駕駛?cè)嗽诮豢梾^(qū)內(nèi)的平均車(chē)速相差0.8 km/h，外向型性駕駛?cè)说乃俣戎德源?，駕駛風(fēng)格更為大膽。利用SPSS 軟件獲得以駕駛風(fēng)格為橫坐標(biāo)，以速度為縱坐標(biāo)的箱線(xiàn)圖6（b），外向型駕駛?cè)嗽谶M(jìn)入交織區(qū)的前40 m 的速度小于內(nèi)斂型駕駛?cè)?，但在后面?60 m 外向型駕駛?cè)说乃俣却笥趦?nèi)斂型駕駛?cè)恕?/p>

表4 T 檢驗(yàn)結(jié)果Tab.4 T-Test results

3.4 交織區(qū)減速長(zhǎng)度

一些駕駛?cè)诉M(jìn)入交織區(qū)會(huì)經(jīng)歷“減速-加速”的過(guò)程，見(jiàn)圖7(a)。按性別和氣質(zhì)類(lèi)型分別提取出交織區(qū)內(nèi)的減速長(zhǎng)度，并以10 m 為1 個(gè)長(zhǎng)度單位，得到減速長(zhǎng)度頻數(shù)分布，從圖7(b)～(c)能發(fā)現(xiàn)，性別因素對(duì)減速長(zhǎng)度無(wú)顯著影響；而駕駛風(fēng)格對(duì)減速長(zhǎng)度的影響則非常顯著，外向型駕駛?cè)肆?xí)慣的減速距離非常短，即更愿意以較高的速度完成車(chē)輛換道。

統(tǒng)計(jì)出減速長(zhǎng)度的特征百分位值，結(jié)果見(jiàn)表5。在前50 百分位的減速長(zhǎng)度中，男性駕駛?cè)说臏p速長(zhǎng)度值都是大于女性駕駛?cè)?，而在?0 百分位值均小于女性駕駛?cè)恕２煌L(fēng)格駕駛?cè)嗽诟靼俜治恢瞪蟿t表現(xiàn)出來(lái)的是內(nèi)斂型駕駛?cè)司哂谕庀蛐婉{駛?cè)恕?/p>

圖7 車(chē)輛減速行為特性分布Fig.7 Distribution characteristics of vehicle deceleration speed behavior

表5 減速特征點(diǎn)長(zhǎng)度Tab.5 Deceleration feature point

4 交織區(qū)的車(chē)輛運(yùn)行軌跡

車(chē)載Mobileye 數(shù)據(jù)中包含道路曲率數(shù)據(jù)，以及兩側(cè)車(chē)輪的“輪跡線(xiàn)-車(chē)道邊線(xiàn)”橫向距離數(shù)據(jù)，分別為dyL 和dyR，進(jìn)而可以準(zhǔn)確判別出車(chē)輛在行車(chē)道內(nèi)的橫向位置以及車(chē)輛的換道行為。根據(jù)dyL 和dyR 可以計(jì)算出車(chē)輛形心位置，進(jìn)而得到車(chē)輛軌跡線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后從行車(chē)軌跡中提取每名駕駛?cè)嗽谕ㄟ^(guò)交織區(qū)時(shí)的橫向位置變化，共得到78條行駛軌跡線(xiàn)。為了能夠更清楚的掌握軌跡線(xiàn)在交織區(qū)以及前后范圍內(nèi)的變化特征，軌跡截取范圍延展至駛?cè)朐训乐?0 m。

4.1 行駛軌跡的性別差異性

圖8（a）是車(chē)輛在交織區(qū)范圍內(nèi)的軌跡線(xiàn)，并依照男、女性別對(duì)軌跡線(xiàn)做了顏色標(biāo)記，男、女性駕駛?cè)说男旭傑壽E線(xiàn)分別為40 和38 條。圖中的縱坐標(biāo)為行駛距離，交織區(qū)范圍為13～143 m，其余為鄰近路段?？v坐標(biāo)中0～3.75 m 為最內(nèi)側(cè)車(chē)道（也是駕駛?cè)私?jīng)過(guò)車(chē)輛交織后的目標(biāo)車(chē)道），3.75～7.5 m 為中間車(chē)道，7.5～11.25 m 為駕駛?cè)诉M(jìn)入交織區(qū)時(shí)的車(chē)道，即初始車(chē)道。

將行車(chē)軌跡分為3 個(gè)階段：準(zhǔn)備階段、換道階段、匯入階段，由圖8（a）中可以明顯看出男、女駕駛?cè)嗽隈{駛車(chē)輛通過(guò)交織區(qū)的差異性。從起始位置來(lái)看，處于準(zhǔn)備階段的男駕駛?cè)伺c女駕駛?cè)硕几鼉A向于將車(chē)靠近車(chē)道右邊緣行駛，但女駕駛?cè)说能壽E束更集中。從換道軌跡來(lái)看，男性駕駛?cè)嗽谶M(jìn)入交織區(qū)后，更早啟動(dòng)換道操作匯入目標(biāo)車(chē)流，匯入位置集中于120～135 m處，而女性駕駛員則會(huì)在準(zhǔn)備階段花費(fèi)更多的時(shí)間對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行感知，再?zèng)Q定開(kāi)始換道操作，匯入位置集中于130～140 m 處。因此，男駕駛?cè)吮扰{駛?cè)顺霈F(xiàn)更多的交通沖突，比如旁邊車(chē)道駛?cè)胲?chē)輛會(huì)導(dǎo)致正在轉(zhuǎn)向的本車(chē)突然減速，或者是前方車(chē)輛速度下降使換道操作中止等，都會(huì)導(dǎo)致實(shí)際的換道軌跡嚴(yán)重偏離預(yù)期軌跡。

在匯入目標(biāo)車(chē)道階段，男駕駛?cè)说能壽E線(xiàn)分布比女性要更分散，回看行駛過(guò)程視頻時(shí)發(fā)現(xiàn)，男駕駛?cè)嗽趨R入時(shí)出現(xiàn)了更多的穿越三角區(qū)行為，而壓三角導(dǎo)流線(xiàn)是非常危險(xiǎn)的駕駛行為，極易引起交通擁堵以及交通事故的發(fā)生。

4.2 駕駛?cè)藲赓|(zhì)類(lèi)型差異

提取78條行車(chē)軌跡線(xiàn)，按照駕駛?cè)藲赓|(zhì)類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)，外向型駕駛?cè)伺c內(nèi)斂型駕駛?cè)朔謩e有19條和59條軌跡線(xiàn)，得到圖8（b）。

對(duì)比外向型與內(nèi)斂型駕駛?cè)说男熊?chē)軌跡線(xiàn)，能看出：處于準(zhǔn)備階段時(shí)，外向型駕駛?cè)似鹗嘉恢门c內(nèi)斂型駕駛?cè)讼嗤?，主要集中在道路中間偏右位置，但存在個(gè)別駕駛?cè)说能壽E線(xiàn)過(guò)于靠右；在換道階段，外向型駕駛?cè)藚R入位置集中在110～120 m，140～150 m 這2 個(gè)區(qū)間，占比為31.6%，36.8%；而內(nèi)斂型駕駛?cè)思杏?10～120 m,130～150 m 這2個(gè)區(qū)間之內(nèi)，占比為28.7%和48.7%，其中140～150 m之間匯入目標(biāo)車(chē)道的行車(chē)軌跡總共有15條，占總行車(chē)軌跡數(shù)的32.2%。

圖8 交織區(qū)以及鄰近路段的車(chē)輛行駛軌跡線(xiàn)Fig.8 Vehicles track in weaving areas and adjacent sections

140～150 m是危險(xiǎn)匯入位置，此時(shí)車(chē)輛已經(jīng)靠近匝道入口位置，有極大概率需要壓過(guò)三角導(dǎo)流線(xiàn)進(jìn)行最后的匯入。如果駕駛?cè)宋茨芸刂坪密?chē)速或者是盲目信任自己的駕駛經(jīng)驗(yàn)而忽略實(shí)際情況，都會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛匯入不及時(shí)，出現(xiàn)交通事故。因此，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)駕駛?cè)诵旭偘踩庾R(shí)的培訓(xùn)，尤其是外向型駕駛?cè)恕?/p>

5 車(chē)輛匯入行為特性

匯入位置（見(jiàn)圖9）是車(chē)輛匯入行為的重要參數(shù)，而車(chē)輛的匯入行為也會(huì)對(duì)交織區(qū)車(chē)流的正常運(yùn)行產(chǎn)生不同的影響。駕駛?cè)诉M(jìn)入交織區(qū)的適應(yīng)性可以用換道持續(xù)時(shí)間來(lái)表示，換道持續(xù)時(shí)間是指目標(biāo)車(chē)輛從原車(chē)道開(kāi)始偏移到完全匯入目標(biāo)車(chē)道的過(guò)程，較短的換道時(shí)間側(cè)面表明駕駛?cè)四軌蚋斓娜谌虢豢梾^(qū)行駛環(huán)境，降低對(duì)直行車(chē)流的影響。

圖9 匯入行為示意圖Fig.9 Import behaviors

5.1 駕駛?cè)藚R入行為的性別差異

男性和女性駕駛?cè)说膮R入位置及換道時(shí)間見(jiàn)圖10。根據(jù)交織區(qū)的長(zhǎng)度范圍（距起點(diǎn)13～143 m），安全匯入位置不得超過(guò)143 m，因此高于143 m 的匯入為危險(xiǎn)駕駛行為。在圖10 中能看到男性駕駛?cè)藚R入位置超過(guò)143 m 的占20%，而女性駕駛?cè)苏?.63%，即男性顯著高于女性，在一定程度上解釋了交通事故率男性高于女性的原因。

使用獨(dú)立樣本T 檢驗(yàn)分析男性、女性駕駛?cè)说膮R入行為，因變量分別為匯入目標(biāo)車(chē)道的縱向位置與換道時(shí)間，自變量是駕駛?cè)诵詣e。獨(dú)立樣本T 檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6，檢驗(yàn)結(jié)果表明，車(chē)輛匯入位置以及換道時(shí)間在性別方面具有顯著差異（顯著性＜0.05）。一方面，男性駕駛?cè)说钠骄鶇R入位置比女性駕駛?cè)颂崆?.75 m，換道過(guò)程持續(xù)時(shí)間平均減少近0.5 s，表明男性駕駛?cè)嗽谔崆皳Q道意識(shí)要強(qiáng)于女性駕駛?cè)?；另一方面，?biāo)準(zhǔn)偏差的增加表明男性駕駛員匯入位置的不定性更高，比女性更易出現(xiàn)危險(xiǎn)駕駛行為。

表6 T 檢驗(yàn)結(jié)果Tab.6 T-Test results

為保證交織區(qū)駕駛安全性，駕駛?cè)隧氃诮豢楅L(zhǎng)度范圍內(nèi)匯入目標(biāo)車(chē)流。該交織區(qū)長(zhǎng)度較短，駕駛?cè)诵枰?30 m內(nèi)完成判斷換道類(lèi)型，尋找可穿越間隙，執(zhí)行換道操作等，這對(duì)駕駛?cè)说鸟{駛經(jīng)驗(yàn)以及駕駛適應(yīng)性提出了更高的要求。因此，在利用動(dòng)靜態(tài)交通標(biāo)志、標(biāo)線(xiàn)或人車(chē)路協(xié)同控制的方式提前梳理交通，排除隱患外，還建議對(duì)駕駛?cè)诉M(jìn)行針對(duì)性的駕駛安全培訓(xùn)，保證交織區(qū)駕駛意識(shí)熟練，提高駕駛安全性。

5.2 駕駛?cè)藲赓|(zhì)類(lèi)型差異

外向型、內(nèi)斂型駕駛?cè)藚R入位置及換道時(shí)間見(jiàn)圖11。外向型駕駛?cè)藚R入位置超過(guò)143 m 的占26.3%，而內(nèi)斂型駕駛?cè)苏?.8%。對(duì)比2種類(lèi)型駕駛?cè)藚R入時(shí)的車(chē)速，外向性駕駛?cè)塑?chē)速普遍維持在40～50 km/h，而內(nèi)斂型駕駛?cè)藢④?chē)速控制在匝道安全車(chē)速以下。因此，外向型駕駛?cè)顺霈F(xiàn)危險(xiǎn)駕駛行為的情況高于內(nèi)斂型駕駛?cè)恕?/p>

圖10 車(chē)輛匯入行為的性別差異Fig.10 The impact of driver's gender on vehicle merging behaviors

圖11 氣質(zhì)類(lèi)型對(duì)車(chē)輛匯入行為的影響Fig.11 The impact of driver's disposition on vehicle merging behaviors

使用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)分析不同氣質(zhì)類(lèi)型駕駛?cè)说膮R入行為，因變量分別為車(chē)輛匯入目標(biāo)車(chē)道縱向位置與換道時(shí)間，自變量是氣質(zhì)類(lèi)型，檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7，結(jié)果表明車(chē)輛匯入位置在性別方面無(wú)顯著差異（顯著性＞0.05），換道時(shí)間有顯著性差異（顯著性＜0.05）。

表7 T 檢驗(yàn)結(jié)果Tab.7 T-Test results

從匯入位置來(lái)看，外向型駕駛?cè)似骄鶇R入位置與標(biāo)準(zhǔn)偏差比內(nèi)斂型駕駛?cè)硕加兴黾印膿Q道時(shí)間來(lái)看，外向型駕駛?cè)似骄鶕Q道時(shí)間為9.395 s，較之于內(nèi)斂型駕駛?cè)藴p少了近1.7 s，表明氣質(zhì)的駕駛?cè)嗽趽Q道意識(shí)上有明顯的不同，外向型駕駛?cè)送鶗?huì)較為快速的進(jìn)行換道操作，而內(nèi)斂型駕駛?cè)藭?huì)考慮多方面因素，導(dǎo)致?lián)Q道時(shí)間遲緩。這個(gè)結(jié)果反映出來(lái)的問(wèn)題是雙面的：一方面，迅速的換道能夠更好的為進(jìn)入匝道做足準(zhǔn)備，但也容易出現(xiàn)觀(guān)察不足造成的突然減速，中斷當(dāng)前所在車(chē)道的正常行駛；另一方面，充足的換道準(zhǔn)備可以使車(chē)輛安全的進(jìn)入目標(biāo)車(chē)道，但也會(huì)出現(xiàn)因素考慮過(guò)多而導(dǎo)致以危險(xiǎn)距離匯入車(chē)流。在城市道路立交中分流區(qū)與合流區(qū)之間間隔一般不超過(guò)200 m，這就造成了駕駛?cè)嗽诮豢梾^(qū)域必須迅速的完成換道操作，否則會(huì)有極大的可能產(chǎn)生交通擁堵以及路線(xiàn)偏差。

綜合車(chē)輛匯入特性與車(chē)輛速度特性實(shí)車(chē)數(shù)據(jù)，不同氣質(zhì)的駕駛員差異較大，外向型駕駛員車(chē)速較快，換道時(shí)間短；內(nèi)斂型則相反，速度普遍較小，且需要更長(zhǎng)的換道時(shí)間。

6 結(jié)束語(yǔ)

論文針對(duì)駕駛?cè)嗽诨ネ⒔唤豢梾^(qū)范圍內(nèi)的行駛過(guò)程作為研究背景，從駕駛?cè)诵詣e以及駕駛?cè)笋{駛風(fēng)格特性的差異性進(jìn)行不同方面的分析總結(jié)。

1）駕駛?cè)嗽诨ネ⒔唤豢梾^(qū)范圍內(nèi)的行駛速度經(jīng)歷減速和加速2 個(gè)階段，內(nèi)斂型駕駛?cè)诉M(jìn)入交織區(qū)時(shí)的減速長(zhǎng)度顯著大于外向型駕駛?cè)恕?/p>

2）總體而言，交織區(qū)進(jìn)口的速度高于出口速度，交織區(qū)內(nèi)的行車(chē)加減速度在± 0.5 m/s2范圍內(nèi)。

3）與女性相比，男性駕駛?cè)溯^女性駕駛?cè)藞?zhí)行換道操作更早，完成換道過(guò)程所需的時(shí)間也更短；同時(shí)，穿越三角區(qū)再匯入車(chē)流的危險(xiǎn)行為占比更大，極易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，需要對(duì)其進(jìn)行有針對(duì)性的駕駛安全培訓(xùn)。

4）外向型駕駛?cè)藭?huì)快速的完成換道操作，而內(nèi)斂型駕駛?cè)藭?huì)考慮多方面因素，導(dǎo)致?lián)Q道時(shí)間遲緩，即外向型更加大膽，內(nèi)斂型則會(huì)以穩(wěn)妥狀態(tài)來(lái)執(zhí)行。

5）通過(guò)交織區(qū)時(shí)，男性駕駛?cè)撕屯庀蛐婉{駛?cè)烁蛞暂^高的速度行駛，并且換道持續(xù)時(shí)間較短；內(nèi)斂型則相反，速度普遍偏低，且需要更長(zhǎng)的換道時(shí)間。

論文下一步會(huì)增加不同經(jīng)驗(yàn)駕駛?cè)说鸟{駛行為特征分析，并且在駕駛實(shí)驗(yàn)安排上做出一定調(diào)整。各駕駛?cè)嗽谠囼?yàn)時(shí)間段內(nèi)每1 d均進(jìn)行相同路徑駕駛實(shí)驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，考慮交通環(huán)境以及駕駛?cè)诵睦頎顟B(tài)等因素，更全面的對(duì)駕駛?cè)笋{駛行為特性做出總結(jié)。