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認(rèn)證類型：個人認(rèn)證

認(rèn)證主體：王**（實名認(rèn)證）

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IP屬地：湖北 上傳時間：2024-05-13 格式：PPT 頁數(shù)：42 大小：1.12MB 積分：20 舉報 版權(quán)申訴

1交通流理論山東科技大學(xué)管德永0532-860578782第四章駕駛?cè)诵袨樘匦越煌ㄊ鹿式y(tǒng)計說明，在發(fā)生車禍的直接或間接原因中，有80%-90%與駕駛員有關(guān)系。因此道路交通系統(tǒng)中的各種要素都是圍繞著這個“特殊的〞要素進行設(shè)計和運作的。例如，汽車的結(jié)構(gòu)、儀表、表號、操縱系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)適合駕駛員的駕駛，交通標(biāo)志的大小、顏色、設(shè)置地點應(yīng)考慮駕駛員的視覺機能，道路線形的設(shè)計要符合駕駛員的視覺和交通心理特性，制定的交通法規(guī)、條例應(yīng)合情合理等。盡管駕駛員的交通特性具有隨機性，但對其主要特征進行研究有助于建立交通流模型，同時它也是智能運輸系統(tǒng)(ITS)的一項根本研究內(nèi)容。1、概述2、離散駕駛行為3、控制轉(zhuǎn)移時間4、交通平安設(shè)施的識認(rèn)5、其它車輛的動態(tài)特性6、障礙和危險物的覺察、識別與確認(rèn)7、駕駛行為差異8、連續(xù)駕駛模型9、車輛制動模型10、速度與加速度控制11、間隙接受與合流12、停車時距13、交叉口視距14、其它特性1、駕駛?cè)蝿?wù)2、離散駕駛行為3、連續(xù)駕駛模型4、駕駛員交通特性的應(yīng)用5、其他人員行為特性5第四章駕駛?cè)诵袨樘匦?第四章駕駛?cè)诵袨樘匦砸?、駕駛?cè)蝿?wù)分解1、駕駛員的三個層次〔1〕控制駕駛員和車輛之間的信息交換和控制，是駕駛?cè)蝿?wù)層次中的根本層次，主要是指駕駛員對車輛的操作，比方：啟動、加速、減速、轉(zhuǎn)向、制動等?！?〕引導(dǎo)基于規(guī)那么的引導(dǎo)層，包括維持平安的速度、根據(jù)道路和車輛周圍的環(huán)境選擇適宜的道路，引導(dǎo)層對系統(tǒng)的輸入是根據(jù)周圍環(huán)境變化的動態(tài)的速度和道路，這些隨著車輛沿道路的變化而連續(xù)變化?？刂疲╟ontrol）引導(dǎo)（guidance）導(dǎo)駛（navigation）〔3〕導(dǎo)駛第三層也是最高層，在該層次，駕駛員是一個管理者。例如：聯(lián)系地圖上的方向和道路上的引導(dǎo)標(biāo)示，在途中作出行駛方案和引導(dǎo)。該層被稱為基于知識的行為，在ITS中基于知識的行為將變得極其重要。隨著技術(shù)的開展駕駛員將越來越變得是一個管理人員，如：駕自動變速、駕駛員輔助系統(tǒng)、駛員信息系統(tǒng)、自動駕駛等。本教材研究的駕駛行為是普通環(huán)境中的駕駛員行為。2、人－車－路系統(tǒng)作用圖在1976年Weir提出了一個人-車-路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該圖成為研究駕駛員行為的根底〔包括連續(xù)和離散駕駛行為〕。圖4-1駕駛中人－車－路系統(tǒng)作用框圖二、離散駕駛行為1、感覺反響時間〔perception-responsetime，PRT〕〔1〕定義人的機體接受刺激，認(rèn)識到這種刺激，并盡快作出反響所需要的時間，稱為反映時間〔T〕?！?〕模型線性反響時間模型〔海曼定律〕：T＝a＋bH T：反響時間〔s〕 H：信息量 a：對刺激進行感覺大腦，中樞神經(jīng)編碼至效應(yīng)器官進行反響的時間 b：中樞神經(jīng)區(qū)分、選擇加工的時間，信息加工的速度傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)〔3〕HooperandMcGee(1983)對于制動反響時間提出了一個模型：〔4〕感覺－反響時間概率分布不是正態(tài)分布而是對數(shù)正態(tài)分布〔5〕對數(shù)正態(tài)分布計算公式：P73公式4－2到6－6感覺反響時間T服從對數(shù)正態(tài)分布，Ln〔T〕服從正態(tài)分布〔6〕Lemer〔勒納〕對制動反響時間分兩種情況進行研究，結(jié)果如表：〔7〕1994年Fambro〔凡波〕的研究：分成兩組，每組年齡不同，older：55歲以上，yong：18到25歲在駕駛員行駛中的車道上意外人為的給出一個路障，觀察駕駛員的反響，分成3種情況： case1：26人中有2人沒有成功， case2：12人中2人沒有采取措施 case3：12人中1人失敗〔沒有采取制動措施〕對研究的結(jié)果總結(jié)后得到表4-2P74〔8〕對遠(yuǎn)處喇叭聲音的感覺反響時間〔9〕不同類型的道路感覺反響時間不同〔10〕感覺反響時間與駕駛員自身的情況有關(guān)2、移動時間〔controlmovementtime，MT〕駕駛員的制動反響： 制動反響時間〔PRT〕和移動時間〔MT〕 〔1〕Fitts費茨定律——1954年費茨對各種反響的移動時間進行建模a:最小的反響時間延遲；b：斜率，由經(jīng)驗確定A：移動的幅度，或移動起點到終點的距離W：沿移動方向的控制設(shè)備的寬度〔車輛的寬度〕〔2〕變異的Fitts定律——1994年Berman提出，對于簡短迅速移動〔3〕Fitts定律及其變異可以應(yīng)用與人的手、腳、腿等的反響的移動時間，而且經(jīng)〔Drury〕研究發(fā)現(xiàn)其更加適合于腳的反響的移動時間?！?〕對制動反響移動時間的研究①1988年Brackett和Koppa研究發(fā)現(xiàn)制動和加速踏板的舉例在10-15cm，高度相差較小的情況下，控制移動時間為，當(dāng)制動踏板比加速踏板高出5cm后，移動時間將明顯增加。②1991年Hoffman研究發(fā)現(xiàn)駕駛員腳的移動軌跡是拋物線形，這對A的影響較小，對于MT影響較大。③其他的一些相關(guān)研究〔教材表3-4等〕〔5〕移動反響時間與感覺反響時間無關(guān)3、對交通控制設(shè)備的反響時間和距離TrafficControlDevices，TCD感覺器官提供給駕駛員信息的比例：視覺占80％．聽覺占14％，觸覺占2％，味覺占2％，嗅覺占2％。視覺是最重要的，其中交通控制設(shè)備是影響駕駛員也是交通流研究的一個重要方面，與TCD相關(guān)的視覺方面的問題都與其距離有關(guān)，這主要包括：a：在視覺中作為目標(biāo)被發(fā)現(xiàn)；b：確認(rèn)為TCD；c：清晰且易于識別和理解交通控制設(shè)備信息處理過程〔1〕交通信號的變化駕駛員對交通等信號變化的反響。平均反響速度為1.33秒?！?〕標(biāo)志的可見度和易讀性 視覺的形成：外界光線經(jīng)過刺激視覺器官在大腦中所引起的生理反響。 視覺敏銳度：分辯細(xì)小的或遙遠(yuǎn)的物體或物體局部的能力。 視覺敏銳度與錐體角度的關(guān)系： 水平面與垂直平面視覺敏銳度： 識別交通標(biāo)志上字母的能力： 駕駛員年齡對視覺敏銳度的影響：〔3〕實時顯示 交通標(biāo)志牌、交通情報板等〔4〕視認(rèn)時間 要求交通標(biāo)志能在很短的時間內(nèi)被看到、認(rèn)識，并完全明白其含義，以便采取正確的措施。 對于文字讀取的時間〔5〕視認(rèn)距離 圖案、符號、文字的大小應(yīng)該滿足必要的距離條件，并據(jù)此決定標(biāo)志牌的尺寸，此距離即為視認(rèn)距離。 漢字的高度與行車速度的關(guān)系表〔6〕交通標(biāo)志的三要素 顏色、形狀和圖形符號●顏色：最先引起駕駛員的視覺敏感，交通標(biāo)志多用：紅、黃、綠、藍(lán)、黑、白等?！裥螤睿航?jīng)研究發(fā)現(xiàn)在同樣條件下(面積大小、明亮度、顏色等)以三角形的識別效果最好，其次是菱形、正方形、圓形、六角形、八角形等?！駡D形符號：主要考慮圖形的直觀性、圖形的大小以及符號中的重要細(xì)節(jié)最小尺寸等4、其他車輛的動態(tài)特性 其他車輛的速度和加速度變化會被相鄰車輛駕駛員感受到，從而采取相應(yīng)措施。其中前導(dǎo)車和側(cè)向車的影響最明顯?！?〕前導(dǎo)車〔2〕側(cè)向車輛5、障礙和危險的覺察、識別與確認(rèn)〔1〕障礙和危險的覺察 將6個不同物體放于道路，對覺察和視認(rèn)距離進行觀測和記錄，表4-5。 結(jié)論：●平均的覺察視覺角度變化從黑色玩具狗最小1.8弧分到樹枝最大4.91弧分；●同樣比照度下晚上的視覺角度是白天的約2.5倍?！?〕障礙和危險的識別與確認(rèn) 對道路上的物體進行覺察后，接著就是識別和確認(rèn)。15cm高、60cm高6、駕駛行為的個體差異〔1〕性別〔2〕年齡 ●視覺變化：視覺敏銳度、光損失和散光、炫目等 ●認(rèn)知行為變化：信息過濾、公路上的被迫跟隨、時代的變化〔3〕駕駛員的傷害三、連續(xù)駕駛模型 駕駛過程是一個連續(xù)過程1、駕駛行為分析 駕駛員可以看作是一個線性的閉環(huán)控制系統(tǒng)。1〕駕駛傳遞函數(shù) 駕駛活動中的兩個輸入： ●駕駛員期望的路線 ●車輛當(dāng)前行駛的方向和路線圖中的模型可以用公式來表示：其中：K為增益，exp〔-ts〕是反響時間，T由特定的控制狀態(tài)下由實驗得到。 該模型為建立駕駛員駕駛模型的根本方法。 駕駛行為分類：修正的跟蹤模式駕駛；跟蹤駕駛；有預(yù)見性的駕駛這可從表4-6得出。2、車輛制動特性〔1〕開環(huán)制動。沒有ABS〔AntilockBrakeSystem〕〔2〕閉環(huán)制動。 有ABS〔3〕最正確制動減速度。-0.3g,-3m/s^23、速度與加速度控制〔1〕穩(wěn)態(tài)速度控制〔2〕加速度控制 舒適的加速度范圍0.6-0.7m/s^2四、駕駛員交通特性的應(yīng)用1、交通流中的追趕與超車交通工程學(xué)會提供的資料：〔1〕高速公路上，超越一輛客車的加速度約1m/s2〔2〕坡道上的加速度近似計算公式〔3〕客車從0到穩(wěn)態(tài)速度的變化過程中，加速度可以從最大3m/s2到2m/s2，大型貨車或拖車起到時其加速度較小?！?〕美國各州公路工作者協(xié)會幾何設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)給出了加速度的一個參考 56km/h時0.63m/s2，70km/h時0.64m/s2，100km/h0.66m/s22、可插車間隙和合流1〕可插車間隙〔GapAcceptance〕(1)間隙：連續(xù)車輛到達(dá)某一點的時間間隔。(2)臨界間隙：駕駛員試圖匯入或通過連續(xù)車流時間間隙的最小值。(3)有5種不同的可插入間隙情況： [1]左轉(zhuǎn)通過對向交通，無交通控制 [2]左轉(zhuǎn)通過對向交通，有交通控制 [3]從停車或讓路控制交叉口左轉(zhuǎn)到橫向車流 [4]從停車或讓路控制交叉口穿過橫向車流 [5]從停車或讓路控制交叉口右轉(zhuǎn)到橫向車流●停車交叉口和讓路控制交叉口屬于優(yōu)先控制交叉口管理內(nèi)容●優(yōu)先控制：相交的兩條道路中，常將交通量大的道路稱主路或干路，交通量小的稱次路或支路。規(guī)定主路車輛通過交叉口有優(yōu)先通行權(quán)，次路車輛必須讓主路車輛先行。這種控制方式稱為?！裢＼嚇?biāo)志控制:停車標(biāo)志控制按相交道路條件的不同分有單向停車控制和多向停車控制?！褡屄窐?biāo)志控制:讓路控制交叉口又稱減速讓行控制，是指進入交叉口的次路車輛，不一定需要停車等待，但必須放慢車速了望觀察，讓主路車輛優(yōu)先通行，尋找可穿越或匯入主路車流的平安"空當(dāng)"時機通過交叉口。讓路控制與停車控制差異在于后者對停車有強制性?！?〕道路通行能力手冊〔1985〕提供了各種情況下的設(shè)計數(shù)據(jù)2〕合流〔merging〕如果車輛以相同或大約相同的速度行駛，要想從一個車道合到另外一個車道，大約3輛車的長度為可接受的最小間隙。3、停車視距〔StoppingSightDistance，SSD〕1〕概念： 停車視距是指在汽車行駛時，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方障礙物，經(jīng)判斷決定采取制動措施到汽車在障礙物前平安停住所需的最短距離。2〕停車視覺至少應(yīng)該滿足“平均水平一下〞的駕駛員或車輛在該距離內(nèi)能夠停車。3〕停車視距的計算公式 S=S1+S2其中：S1為感覺反響距離；S2為制動距離4〕舉例： 感覺反響視覺PRT：1.57s 制動減速度：-0.37g 車速：88km/h那么停車視距為： S=S1+S2=1.57×88/3.6+882/(257.9×0.37)=38.4+81.2=119.6(m)4、交叉口視距1〕不設(shè)管制 主要在居民區(qū)或工業(yè)區(qū)，由于車速低，駕駛員對本地區(qū)情況熟悉，交叉口不設(shè)管制?？偟姆错憰r間一般在。2〕讓路控制 應(yīng)用于相交兩條道路的優(yōu)先控制，要求次要道路上的汽車進入交叉口時，對能否利用空檔通過應(yīng)預(yù)先估計。駕駛員往往在300米或更遠(yuǎn)處開始減速，感覺反響過程的持續(xù)時間通常在20s到30s。3〕二路停車控制〔單向停車〕應(yīng)用于相交兩車道優(yōu)先控制，為保證主干道暢通，支路車輛停下來等待主路車流有空隙時穿過。5、駕駛員其他行為特征1〕速度錯覺〔1〕持續(xù)高速行車之后對速度降低估計缺乏；〔2〕從城外干道駛?cè)氤鞘腥肟诘缆窌r，不能及時根據(jù)變化的交通條件改變速度；〔3〕從低速到達(dá)高速時，也會對速度估計缺乏。2〕信息干擾 事故多發(fā)地、商業(yè)區(qū)、活動區(qū)等對駕駛員的干擾。3〕實時信息補充1-騎車人特性自行車交通是目前我國城市交通的一大特點，除個別城市自行車不多外，大、中、小不同規(guī)模城市的出行方式構(gòu)成中，自行車出行均占有很大的比例。一般大城市自行車出行量占總出行量的35%-55%；中等城市占45%一65%；小城市更高，有的超過80%。因此，研究自行車的交通特性，對于治理城市交通，保障交通平安具有重要的意義。一、自行車的交通特性1．短程性2．行進穩(wěn)定性3．動態(tài)平衡4．動力遞減性5．爬坡性能6．制動性能二、騎車人的速度特性

自行車的行駛速度同騎車人的體力、心情和意志的控制有關(guān)，同線路縱坡度、平面線形的車道寬度、車道劃分、路面狀況、交通條件有關(guān)，同有無與機動車道的分隔設(shè)施、分隔方式、行人干擾情況及交通管理條件有關(guān)，也同車型、動力裝置、風(fēng)向、風(fēng)速等有關(guān)。美國規(guī)定的自行車道路設(shè)計速度為20mile/h〔相當(dāng)于32.18km/h〕，大于7%的下坡路段推薦采用30mile/h〔相當(dāng)于48km/h〕，大于3%的上坡路段采用15mile/h〔相當(dāng)于24km/h〕。澳大利亞規(guī)定街道上自行車的正常行駛速度為km/h，并依此速度確定轉(zhuǎn)彎半徑和車道寬度。騎車人的速度特性?交通工程手冊?建議獨立專用自行車道設(shè)計車速采用30km/h，有分隔帶的專用自行車道采用30km/h，劃線分隔的自行車道路采用15km/h，完全混行的自行車道那么為10km/h。北京市觀測數(shù)據(jù)顯示，有分隔帶主干道上行駛的8678輛自行車，其平均車速為16.28km/h，無分隔設(shè)施的20918輛自行車觀測的平均速度為14.21km/h，對于通過交叉路口停車線的自行車，其平均速度為4.06km/h。南京市的觀測數(shù)據(jù)說明，自行車的速度變化范圍在5~40km/h之間，在街道上多為5~25km/h。三、騎車人空間需求

頂峰期間自行車流在交叉口排隊時常會形成密度較大的集群，排隊自行車的橫向間距一般很小，根據(jù)對調(diào)查數(shù)據(jù)的處理，每輛自行車排隊時橫向占用寬度在0.6m左右。當(dāng)綠燈起亮后，排隊車輛依次啟動加速駛出停車線。自行車起動后，尤其是在加速過程中，橫向間距會增大，這就是自行車流釋放時的側(cè)向膨脹現(xiàn)象。當(dāng)膨脹寬度過大時，容易出現(xiàn)綠初先駛出停車線的自行車流擠占機動車道的現(xiàn)象，對機動車流產(chǎn)生較大的橫向干擾。補充2-行人特性一