雨天环境下驾驶行为研究

2019-08-15阴春晔田国红韩忠浩张彦鹏

汽车实用技术 2019年15期

阴春晔，田国红，韩忠浩，张彦鹏

（辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁锦州 121001）

引言

据统计，至2018 年9 月中国机动车保有量已经超过3.2亿辆，其中汽车约占72.9%；机动车驾驶人超过4 亿人，汽车驾驶人约占90.1%。汽车为人们的出行工作带来了便捷的同时，也为交通环境带来了压力，产生了大量的交通问题，其中最严重的就是交通事故。统计数据表明，我国公路上发生的交通事故有50%发生在不良气候条件下，71%的重特大交通事故和65%的直接经济损失发生在不良气候环境下[1]。可以说由于特殊天气造成的事故数量这些年来是持续增长的，其中绝大多数的交通事故都对汽车驾驶员及行人造成了不可挽回的伤害。雨天，作为最常见的一种特殊天气，对于驾驶员的影响尤为明显。

1 降雨等级

降雨的多少是由降雨量来表示的。降雨量以毫米为单位，数值取小数点后一位。表1 为我国降水强度的等级划分。

2 驾驶行为研究

在汽车行驶时，驾驶行为是信息感知、判断决策和动作所组成的一个不断往复进行的信息处理过程，，亦即感知作用与决策判断后影响到动作[2]。目前比较认可的是人——车——路——环境四位一体，驾驶员在驾驶过程中需要接受大量的外界信息和汽车本身传递的信息。外界信息包括道路情况、四周的车辆、道路标记和行人等。汽车本身的信息包括汽车行驶轨迹、汽车行驶中的振动以及速度变化等。这些信息被驾驶员采集之后会由大脑处理，驾驶员在经过判断之后，通过操作来对汽车目前的行驶状态做出调整，保证汽车可以适应当前的驾驶环境，保障驾驶员、车内人员与周边人员的安全。

表1 国家气象局颁布的降水强度等级划分标准

目前对驾驶行为的研究已经不再是单一学科的任务，而是一项综合课题，涉及到机械学、心理学、计算机科学、概率学以及人体生理学等领域。

图1 持续降雨对驾驶员生理影响

图2 持续降雨对驾驶员生理影响

在降雨环境下，外部环境对于驾驶员的影响是毋庸置疑的。John D 提出了天气状况和驾驶任务的复杂性是影响驾驶员心理压力的主要因素[3]。S.J.Westerman 通过实验，得出驾驶员在驾驶过程中累计的驾驶错误越多，驾驶压力也就越高的结论[4]。而在降雨环境下，驾驶过程中出现的失误操作明显高于正常天气。图1 和图2 为持续降雨对驾驶员生理与心理影响的调查统计。

3 降雨天气对驾驶行为的影响

降雨，作为最为常见的特殊天气之一，对于汽车驾驶员的影响也是最普遍的。降雨对于汽车驾驶员的影响主要集中在两个方面，一个是驾驶员，另一个是汽车性能。

降雨天气以及在降雨之后，驾驶员的视野会受到干扰，对行车环境的判断比较正常情况下会存在较大的偏差。这是因为在雨天环境下，机动车的前挡风、侧窗玻璃和后视镜会存在水渍，会干扰驾驶员的视线。同时路面存在的积水对周围的光线有反射作用，降低了道路上相关标记的识别度。

除了视野上的影响，降雨之后路面存在的积水会对轮胎的抓地能力造成影响。当汽车经过积水路面时，理想的工作状态是轮胎可以在行进中将积水排到两侧，对于轮胎接地面积没有很大影响。而实际情况是，当汽车达到一定车速时，卷入轮胎下面的水压力与轮胎的载荷相平衡，轮胎与路面完全失去接触，轮胎在积水路面上向前滑动，形成水膜滑溜。发生水膜滑溜现象时，汽车轮胎完全不能承受侧向力的作用，使制动和转向盘失控，以至发生冲撞护栏，甚至冲出路外等交通事故[5-6]。轮胎与路面之间形成水膜之后，轮胎与路面之间的摩擦力会减小。在这种状况下，车速越快汽车越容易失去控制。

降雨还会对道路产生影响。持续降雨或是段时间内较大的降雨量都会对路面造成破坏，降低道路通行能力。大规模的降雨还会造成某些道路封闭，汽车车速会因此降低或者出现堵塞现象，加大了交通事故出现的可能性。

通过研究国内外降雨对驾驶行为影响的现状，可以发现，降雨普遍会降低车辆的行驶速度，并且随着降雨强度的增大，车辆的车头时距、车头间距随之增加[7]。