車(chē)路協(xié)同對(duì)駕駛行為的影響綜述

夏順?gòu)I

(浙江師范大學(xué) 浙江 金華 321000)

一、引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，私家車(chē)數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致道路交叉口的交通狀況越來(lái)越糟糕。尤其是城市道路交叉口因?yàn)檐?chē)流大、交通情況復(fù)雜等原因，車(chē)輛在交叉口處經(jīng)常發(fā)生交通擁堵，車(chē)輛追尾、車(chē)輛碰撞等問(wèn)題[1]。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，車(chē)路協(xié)同技術(shù)的出現(xiàn)為緩解交通擁堵，改善交通安全，提供了新的技術(shù)手段，并引發(fā)了管理理念上的革命性變化。車(chē)路協(xié)同作為車(chē)車(chē)/車(chē)路通信基礎(chǔ)上的高級(jí)應(yīng)用，以提高道路通行能力和安全為目標(biāo)的同時(shí)，也為交通信息感知、交通服務(wù)和交通控制提供了新的思路。當(dāng)前的智能交通技術(shù)正在從單個(gè)交通要素的智能化轉(zhuǎn)向一體化發(fā)展，車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)和新的發(fā)展方向，目前正受到國(guó)內(nèi)外科研人員的廣泛關(guān)注，根據(jù)美國(guó)IntelliDriveSM聯(lián)盟估計(jì)，車(chē)路協(xié)同技術(shù)可以減少80%左右的交通事故率，提高10%—20%的運(yùn)行效率[2]，是當(dāng)前世界交通發(fā)達(dá)國(guó)家的研究熱點(diǎn)。

二、車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)概述

車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)是以先進(jìn)的無(wú)線通信技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)車(chē)與車(chē)、車(chē)與道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息共享，從而實(shí)現(xiàn)智能協(xié)同，緩解交通擁堵和提高車(chē)輛出行安全的智能交通系統(tǒng)。車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)最主要包括路側(cè)單元和車(chē)載單元，其核心主要是車(chē)車(chē)通信和車(chē)路通信[3]。

三、車(chē)路協(xié)同技術(shù)對(duì)駕駛行為的影響

駕駛行為是與駕駛?cè)讼嚓P(guān)的各種處理操作的總稱。典型的駕駛行為過(guò)程主要包括感知、判斷和操作3個(gè)階段[4]。駕駛?cè)耸紫仍诟兄街車(chē)h(huán)境信息的情況下，對(duì)得到的信息進(jìn)行分析處理后做出相應(yīng)判斷，然后通過(guò)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行操作，改變車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并達(dá)到駕駛操作目的。在整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，駕駛?cè)耸钦麄€(gè)操作的核心，也是影響交通安全的主體[5]。

Haneen Farah[6]等研究表明在使用車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)時(shí)，駕駛?cè)说木駹顟B(tài)如眨眼頻率、心跳頻率等均表明駕駛?cè)说木o張程度的感知會(huì)比不使用車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)時(shí)低。相比與年輕人，車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)對(duì)老年人的作用更大，它能夠提高駕駛?cè)说母兄?，縮短駕駛?cè)说母兄獣r(shí)間。PengJun Zheng[7]提出自適應(yīng)巡航系統(tǒng)能夠通過(guò)雷達(dá)、攝像頭等在車(chē)輛行駛過(guò)程中主動(dòng)收集周?chē)h(huán)境變化信息，提高駕駛?cè)说母兄芰Σp少焦慮。Karel A．Brookhuis[8]等提出了先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)能夠有效減少甚至消除駕駛?cè)说氖д`，顯著減少人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，同時(shí)增加道路容量。先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)通過(guò)為駕駛?cè)颂峁{駛相關(guān)的建議、指導(dǎo)和警告，能有效減少駕駛?cè)说姆磻?yīng)時(shí)間，在車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)持續(xù)工作的情況下，駕駛?cè)说姆磻?yīng)時(shí)間可以減少到1s。但Heejin Kim[9]等提出駕駛?cè)嗽谛熊?chē)途中如果操作車(chē)載信息系統(tǒng)如車(chē)載導(dǎo)航或者車(chē)載多媒體系統(tǒng)會(huì)造成對(duì)駕駛操作的延遲，研究表明對(duì)不同的行駛速度延遲時(shí)間不同，車(chē)速為50km/h的延遲為5.7s，車(chē)速為100km/h的延遲為7.9s。

盡管現(xiàn)在還沒(méi)有明確的結(jié)論表明車(chē)路協(xié)同技術(shù)對(duì)駕駛行為會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響，但相關(guān)研究領(lǐng)域的結(jié)果可以為分析車(chē)路協(xié)同對(duì)注意力的影響提供借鑒。無(wú)論是基于車(chē)車(chē)信息交互還是基于車(chē)路協(xié)同的應(yīng)用，人機(jī)交互是其中1個(gè)重要的環(huán)節(jié)。

四、結(jié)束語(yǔ)

2014年2月3日，美國(guó)交通運(yùn)輸部在發(fā)表對(duì)外聲明，決定推動(dòng)車(chē)車(chē)通信技術(shù)在輕型車(chē)上應(yīng)用，這標(biāo)志著車(chē)路協(xié)同技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用市場(chǎng)[10]。車(chē)路協(xié)同環(huán)境下，交通控制與交通誘導(dǎo)一體化將得以實(shí)現(xiàn)，道路資源合理分配發(fā)揮更高效率?？梢哉f(shuō)車(chē)路協(xié)同技術(shù)走向全面應(yīng)用只是時(shí)間的問(wèn)題。

就車(chē)路協(xié)同環(huán)境下駕駛行為特性與交叉口協(xié)同控制，如何最大化發(fā)揮其安全保障作用以及提高城市道路交叉口的通行能力，下述的研究將必不可少。

(1)車(chē)路協(xié)同技術(shù)對(duì)注意力分配和決策判斷的影響。研究車(chē)路協(xié)同技術(shù)的應(yīng)用對(duì)駕駛?cè)说淖⒁饬Ψ峙浜团袛鄾Q策過(guò)程帶來(lái)的影響，是否會(huì)造成駕駛?cè)俗⒁饬^(guò)多分配到車(chē)路協(xié)同設(shè)備上和決策時(shí)間延長(zhǎng)從而影響駕駛安全。

(2)駕駛?cè)藢?duì)車(chē)路協(xié)同技術(shù)的依賴導(dǎo)致交通安全的影響。車(chē)路協(xié)同技術(shù)的應(yīng)用造成駕駛?cè)藢?duì)設(shè)備的依賴，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)是否會(huì)引起交通安全隱患。

(3)研究車(chē)輛行駛軌跡和交叉口信號(hào)控制的協(xié)同控制優(yōu)化算法，提升車(chē)路協(xié)同環(huán)境下的交叉口通行效率。