城市道路应激交通事件分析*

吴付威，王畅，马勇，徐云杰

（1.长安大学汽车学院，陕西西安 710064；2.长安大学汽车运输安全保障技术交通行业重点实验室，陕西西安 710064）

城市道路应激交通事件分析*

吴付威1，2，王畅1，2，马勇1，徐云杰1

（1.长安大学汽车学院，陕西西安 710064；2.长安大学汽车运输安全保障技术交通行业重点实验室，陕西西安 710064）

通过对城市道路环境中典型交通事故案例的分析，结合实际道路应激事件实地调研，分析了城市道路环境中典型应激事件的特征；在此基础上，运用FORUM 8软件开发了城市道路环境中典型应激事件三维场景，并基于典型应激事件三维场景设计问卷调查，确定了各类典型事件的危险程度和发生频率；利用Visual C++和Access建立了城市道路典型应激事件数据库，用于城市道路环境驾驶人应激操作行为分析，指导驾驶人采取合理的应对措施，预防交通事故的发生。

城市交通；应激事件；危险程度；发生频率；数据库

中国城市道路交通事故一直居高不下。据统计，2013年全国共发生城市道路交通事故84 107起，占事故总数的42.39%，其中城市快速路和一般城市道路发生的事故占36.93%。由于城市道路交通组成复杂，在驾驶过程中驾驶人需处理与其他车辆、公交车、电动车、自行车、行人等不同交通参与者之间的冲突，经常会遭遇一些猝不及防的紧急情况，即交通应激事件。

1 应激交通事件研究现状

国外学者对城市道路环境中的应激事件开展了一系列研究：英国把道路训练和课堂培训作为道路险情处理方法，通过专门设计的视频资料培训驾驶人如何发现交通场景中的潜在危险，提高其预测危险的能力；Gitelman V.等研究发现以色列约有75%死亡事故和95%受伤事故发生在城市地区，其中约80%事故是行人在穿过没有人行横道的地点或没有信号灯的人行横道时发生的；Jurecki R.S.等利用AutoPW驾驶模拟器研究了驾驶人在遭遇前方突然出现障碍物这种应激事件时的紧急制动操作行为；Maestracci M.等对巴黎城市道路中机动车与电动车事故开展研究，发现当汽车向左或向右变换车道及掉头时与电动车发生事故的可能性大大增加；Mark A.等研究表明通过实际交通视频培训新手驾驶人的危险感知能力有利于提高驾驶人应对应激交通场景的能力。目前，利用驾驶模拟器可以开展城市道路环境中应激交通事件研究，通过驾驶模拟器建立三维交通场景，可以涵盖不同类型应激交通事件，如前车突然换道或刹车、行人突然横穿马路等，用于研究驾驶人在遇到应激事件时的操作反应。

国内也通过驾驶模拟器开展了初步研究，利用三维建模软件设计典型突发应激场景，并在驾驶模拟器上实现，用于评价驾驶人的应激反应能力及进行紧急避险训练。由于中国城市道路交通的复杂性及国内外交通法规的差异，国外研究成果不能直接应用。为此，该文对中国城市道路环境应激交通事件进行分析，建立相应场景信息库，为提高驾驶人应对应激交通事件的能力提供理论支持。

2 应激交通事件影响因素分析

城市道路环境中应激交通事件场景建立中的关键是如何提取应激事件的特征。调查发现，绝大多数交通事故的发生是由人-车-路（环境）等因素相互作用导致的。鉴于城市道路交通的特点及各类交通参与者的动态行为特性，分别对人、车、道路环境因素进行分析。

2.1 人的因素

驾驶人应激反应能力的差异是由驾驶人个体之间的心理素质、注意品质、决策能力和驾驶技能的不同导致的。心理学家认为优秀的驾驶人应具备特有

的、复杂的注意力，能持续地接收和分析道路环境中行人和车辆的运动状态，并且善于预见各种交通变化，能在一瞬间作出迅速、准确的判断。城市道路环境交通参与者包括机动车驾驶人、骑自行车人、行人等，约有80%的城市交通事故和人的因素有关。不同的交通参与者有各自的动态特征，有些特征是导致应激交通事件的主要因素。

（1）心理素质。驾驶人心理素质的好坏直接影响行车安全，受性别、驾驶经验等影响，心理素质差的人在遇到紧急情况时容易惊慌失措，导致驾驶决策和操作失误。

（2）注意品质。与驾驶人相关的主要指驾驶人获取交通信息的能力。驾驶时注意力高度集中的驾驶人能获取全面的交通信息，及时发现异常情况。而注意品质低的驾驶人容易分心，从而导致事故。

（3）决策能力。在应激情况下，驾驶人在短时间内作出正确决策的能力受年龄、性别、驾驶经验、驾驶疲劳、饮酒和药物等因素的影响。

（4）驾驶技能。是指在应激情况下驾驶人作出正确驾驶操作的能力。熟练的驾驶技能是安全行车的重要保障。

2.2 车的因素

车辆是交通事故的载体，在引发交通事故的诸多因素中车辆因素约占10%。容易引发应激交通事件的最主要车辆因素包括：1）制动不良或失效。在遇到紧急情况时，车辆无法及时减速或停车，容易发生碰撞。2）转向失灵。在遇到紧急情况时，驾驶人无法通过方向盘控制车辆的行驶方向，容易出现避让不及现象。多种因素的共同作用则会导致更加危险的状况。

2.3 道路（环境）因素

道路（环境）作为引发交通事故的重要因素，对交通安全有着重要作用，甚至在有些特殊条件下起决定性的作用。道路（环境）因素一般分为道路环境和自然环境。城市道路环境具有以下特点：1）交通组成复杂，混合交通现象严重。2）平面交叉路口多，交通冲突严重。3）建筑物、广告牌等障碍物多，容易遮挡人的视野，增加了交通事故发生的可能性。4）违章行为多，安全风险大。机动车常见违章行为有抢道、逆行、违章转弯及随意变更车道等；行人、骑自行车人常见违章行为有闯红灯、占用机动车道等。这些特点往往造成很多交通冲突，使驾驶人与其他交通参与者出现紧急事件的情况增加。

3 应激交通事件调查

3.1 应激交通事件分类及构建

在西安市的主要城市道路进行实车录像采集应激交通事件数据，结合文献调研，对典型应激交通事件场景进行分类，共得出10个类别、130多个应激交通事件（见图1）。

图1 典型应激交通事件发生概率

利用FORUM 8三维虚拟软件构建应激交通事件场景，考虑到应激交通事件场景的典型性和完整性，共构建25个典型应激交通事件场景进行研究（见图2、图3）。

图2 车辆与自行车的冲突

图3 车辆与公交车的冲突

3.2 应激交通事件问卷调查

应激交通事件用发生频率和危险程度两个指标

进行评价，发生频率等级为高=3分、中=2分、低= 1分，危险程度等级为高=3分、中=2分、低=1分。通过问卷调查对不同应激交通事件进行评价，共发放问卷270份，实际回收256份，剔除信息缺失量较多、明显胡乱作答的问卷，得到有效问卷234份，有效回收率为86.7%。

对所回收有效问卷进行统计分析。在被调查对象中，熟练驾驶人100人，占总调查表的42.7%；非熟练驾驶人134人，占57.3%。从年龄、性别、驾龄、驾驶里程、是否为职业驾驶员等方面对被调查对象进行分析，结果见表1。

表1 被调查对象的背景信息

3.3 应激交通事件分析

应激事件的危险程度和发生频率对应激事件的评估相当关键，其数值大小可直观发映应激事件对道路交通安全的影响。主要通过问卷调查确定危险程度和发生频率。

3.3.1 权重的确定

一般而言，熟练驾驶人的驾驶经验较丰富，遇到的危险场景较多，且具有较成熟的应对技巧。与非熟练驾驶人相比，熟练驾驶人对应激场景的认识更具有可参考性，所占的权重值较大。权重一般采用专家调查法或主层次分析法确定，记熟练驾驶人和非熟练驾驶人的权重分别为α1和α2，通过专家打分，得α1和α2分别为0.6、0.4。

3.3.2 危险程度分析

危险程度集中反映该应激事件场景的应激性。记熟练驾驶人和非熟练驾驶人对应激交通事件危险程度的评价值分别为D1、D2，则应激交通事件危险程度的加权值D3=α1D1+α2D2，计算得各应激事件场景的危险程度见表2。

表2 应激事件场景危险程度得分

3.3.3 发生频率分析

发生频率集中反映应激事件场景的典型性和代表性。记F1、F2分别为熟练和非熟练驾驶人对场景发生频率的评价值，则应激事件场景的发生频率加权值F3=α1F1+α2F2，计算得各应激事件场景的发生频率见表3。

表3 应激事件场景的发生频率

4 应激交通事件分析及信息库的建立

4.1 应激交通事件场景归类与分析

城市道路环境中的应激事件主要包括车辆与车

辆、车辆与自行车、车辆与行人及特殊天气下的应激事件。其中：车辆与车辆应激事件包括交叉路口发生冲突（视线不良），追尾冲突，超车时发生冲突，驶入、离开车道的车辆发生冲突，换道时发生冲突；车辆与自行车应激事件包括与横穿道路的骑自行车人发生冲突、在转弯时与骑车人发生冲突；车辆与行人应激事件包括与突然横穿道路的行人发生冲突、与突然下车的乘员发生冲突、与行驶公交车后面的行人发生冲突、与停驶公交车前突然窜出的行人发生冲突、在交叉路口转弯时与行人发生冲突；特殊天气下的应激事件包括雾天环境下的冲突、雪天环境下的冲突、雨天环境下的冲突、夜间情况下的冲突。

针对每种应激事件，分别从应激事件的引发者、被影响者、形成原因、出现形式、可能后果及避免措施等方面进行分析，探索应激事件发生机理，提出相应对策。

4.2 应激交通事件信息库建立

为了更直观地展现交通应激场景，使用Visual C++和Access数据库开发应激交通事件数据库（见图4）。利用该数据库，可通过选择天气情况、车辆行驶状态查看城市道路环境中应激交通事件的场景特点和示意图片；通过查看数据库操作界面，使用者可认识到该应激事件的引发者、引发原因、被影响者、出现形式、可能后果及相应避免措施；更重要的是可使使用者对各种应激事件的危险程度有充分的认识，从而在驾驶过程中尽量减少此类事故的发生。

5 结语

该文通过分析城市道路环境中应激交通事件的影响因素，明确了各因素对应激交通事件的影响机理；通过问卷调查，提出以危险程度和发生频率作为应激交通事件的评价指标；考虑到典型性和代表性，选择25个应激事件建立了应激事件数据库，为开展城市道路驾驶人应激操作行为研究提供理论支持。

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U491.3

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1671-2668（2016）06-0041-04

2016-06-01

教育部“长江学者和创新团队发展计划”（IRT1286）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（310822151028；310822161006；310822161009）