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道路交通系统中驾驶行为可靠性研究

2019-10-19苏怀朗

关键词:安全性评价可靠性分析

苏怀朗

摘 要:道路交通系统作为动态的开放系统,其安全既受系统内部因素的制约,又受系统外部环境的干扰,并与人、车辆、道路及道路环境等因素密切相关。因此,研究驾驶员行为可靠性,对保障行车安全,减少交通事故有着重要意义。

关键词:驾驶行为;安全性评价;可靠性分析

1 引言

道路交通系统是一个具有关键性人为差错的复杂系统。人因问题贯穿道路系统的设计、制造、使用、维护、交通管理等各段和各方面。驾驶员行为可靠性研究就是考察、分析、评价人的因素对系统可究,可以量化评估个人的驾驶行为并将其作为事故风险的评价指标。

2 驾驶员行为差错分析

3 驾驶员行为可靠性分析

3.1 经典模型

研究驾驶行为可靠性的一个重要模型是基于 S-O-R(Stimulus-Organic-Response)模式的串联式驾驶行为可靠性模型,该模型认为驾驶行为是由感知、判断、操作三个阶段构成的串联系统,假定每个阶段之间相互独立,并且只存在差错和可靠两种状态,只有当每个阶段都是可靠状态时,整个驾驶行为过程才是可靠的。

这种研究思路虽然对驾驶环境、道路信息、驾驶车辆以及驾驶员自身因素等多方面都予以了考虑,但是忽略了驾驶员自身驾驶特征对行为可靠性的关键作用,行为产生的主体是驾驶员自身,环境信息、车辆信息、道路信息都是经过驾驶员本体处理加工后间接地对驾驶行为进行干扰;同时对驾驶员自身影响因素分析不够细化,没有从根本上分析驾驶员个体身心特征是如何对行为可靠性产生影响作用,因此有必要从驾驶员身心特征对驾驶行为的影响作用上分析驾驶差错成因,为驾驶员提供一个可靠性判断,以达到减少和预防交通事故的目的。

3.2 量化指标

驾驶可靠度:在驾驶行为形成主因子制约下正确完成驾驶行为的次数与实际的驾驶行为次数的比率。

駕驶不可靠度:在驾驶行为形成主因子制约下驾驶失误的次数与实际的驾驶行为次数的比率。

经典的可靠度函数方法或马尔可夫方法得到同样的可靠性估计模型。假设驾驶员累计出错的概率也即不可靠度记作F(t),与之相应的可靠度函数为R(t),其中R(t)=P(T>t),F(t)=P(T≤t) 。驾驶员出错概率密度是驾驶员在包含t的单位时间内出错的概率,是累积出错概率对时间t的导数,记作f(t)。可用下式表示:

令λ(t)为驾驶员瞬时出错率,则:

上式变形可得:

在时间间隔[0,t]内,对上述方程的两边进行积分得:

由此看,驾驶员人为差错是需大量实验统计数据得出,近似符合泊松分布的规律。驾驶员发生人为差错为小概率事件,所以,需要观测的时间相对较长。

4 结论

(1)整体性。现有的研究驾驶可靠性是将驾驶员自身、驾驶车辆和驾驶环境等多方因素系统性地整合分析,研究在特定环境下驾驶员的驾驶行为可靠性,这种研究方法虽然综合考虑了驾驶员、车辆、驾驶环境多方面交通安全影响有因素,但缺乏驾驶员自身因素对驾驶行为可靠性的直接作用的研究,所以得出的驾驶员可靠性评价模型对驾驶员的自身驾驶特征缺乏说服力。

(2)单一性。在驾驶员生理、心理特性的研究中,多数研究者选择驾驶员某一单一特性进行研究,如年龄、驾驶时间、反应能力、注意力、情绪、安全态度等,从单因子方面研究驾驶员生理心理特性其结果必然存在一定的局限性。

(3)经典性。现有的研究驾驶行为模型大多都是基于 S-O-R 模式上形成的,即“刺激—个体生理、心理—反应研究驾驶行为”,将驾驶行为行为过程分为感知、判断、操作三个模块,模块构成了串联系统,以串联系统模型研究可靠性。但这种思路忽略了各个模块内部各个组件的并联关系。

在交通安全系统工程中,预防驾驶员行为差错,提高其可靠性是一个系统问题。一方面,不仅要加强教育宣传交通安全的力度,还要实施相关规章制度,并且严格要求驾驶员。另一方面,交警应经常出勤检测驾驶员驾驶状态。因此应对驾驶员的疲劳、饮酒驾驶行为给予相当的重视,应研发提高驾驶质量的检测系统。

参考文献:

[1]ZHU X,YUAN Y,HU X,et al.A Bayesian Network Model for Contextual Versus Non-contextual Driving Behavior Assessment[J].Transportation Research Part C:Emerging Technologies,2017(81):172-187.

[2]王武宏,孙逢春,曹琦.道路交通系统中驾驶行为理论与方法[M].北京:科学出版社,2001.

[3]刘西刚,刘维平,曹伟国等.影响驾驶员可靠性的因素分析与综合评价模型[J].北京汽车,2005(05):19-21.

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