车道变换行为研究综述

摘要：车道变换行为是一种常见的交通行为，指的是车辆因需要变换车道而产生的驾驶行为。而交通流在很大程度上受车辆换道行为的影响，尤其是在某些交通量大的路段上，变道行为容易给交通安全造成很大的影响。本文以车道变换为主体，从变道本身的特性、驾驶员特性、交通环境对变道行为的影响以及对交通安全的影响四个方面对目前国内外对于车辆换道行为的研究进行综合论述。

关键词：车道变换；驾驶员特性；交通环境；交通安全

引言

车道变换作为一种常见的交通行为，其诱发因素有很多，并且在一定程度下会反作用于交通[1]。尤其是在城市道路复杂的交通条件下，在不打扰目标车道和本车道运行速度的情况下，驾驶员经常要进行车道变换，这种行为虽然可以提高车速，减少慢速车辆对快速车辆的影响。但在车道变换的过程中，车輛之间的冲突也相应增多，而且不规范的换道行为会引发交通事故，造成经济损失，从而降低道路交通系统的安全性，因此必须要明确我国城市道路中车道变换行为的特性以及对交通安全造成的不利影响，并制定相应的措施来加以规避[2]。

1车道变换行为学分析

车道变换行为就是车辆的加速度、运行速度和当前车道与前面车辆之间的车头时距等因素引起驾驶员对现状车辆运行状态不满意而导致的。魏丽英[5]在线性跟驰理论的基础上，通过对路段上相邻行驶车辆的加速度、运行速度以及车头时距的分析来判断路段上的车道变换条件，从而得到驾驶员与车道变换和路径选择的关系。Ioannis Golias[21]通过对19个国家20725份调查问卷数据的分析，并借助因素分析和回归分析对不同国家的驾驶员在进行车道变换过程中的差异性进行了研究。结果显示欧洲个国家的驾驶员在进行车道变换时不存在明显的差异。

2 驾驶员换道行为特性研究

车道变换行为是在驾驶员主导的情况下完成的，驾驶员的反应和操作等特性也会对车道变换产生很大的影响，因此研究驾驶员的这些特性和车道变换之间的关系会对车道变换管理控制措施提供理论基础[7]。王晓原[8]利用模糊逻辑方法描绘建立在驾驶员知识和经验基础上的主观判断过程。在分析目标车和目标车道后车的行驶速度的相对距离后，建立了模糊算法中的车道变换算法模型。Jerry L.Deffenbacher[23]对驾驶员发怒和普通状态下的驾驶员进行了研究。研究表明，容易发怒的驾驶员在车道变换过程中也容易发怒，尤其在外界压力大的情况下，易发怒的驾驶员容易表现出攻击性，造成交通事故的概率也相对增加。

3 交通环境条件下的车道变换行为

车道变换不仅与驾驶员有关，还和其所处的交通环境有关。王家凡[13]在分析车辆换道过程中车辆之间竞争合作关系的基础上，结合多智能体系，提出新的换道行为模型。并通过仿真实验说明了此新模型与车辆的实际行为有较好的联系。Dario D.Salvucci[27]利用高速公路上多车道环境模拟器，对基于一个高速公路多车道环境模拟器，对车道变换行为过程中驾驶员的特性进行研究。研究发现，驾驶员方向盘转角呈正弦波规律，在进行车道变换时车速开始降低，完成后车速略微提高，车道变换过程中驾驶员集中在目标车道上的时间增多。

4 车道变换行为对交通行为的影响

国内对交通安全的分析研究相对单一，周伟[15]以实际冲突点调查作为研究基础，从冲突观测的流程、对冲突的识别以及观测的对象和范围划定等方面进行了详细的界定，提出了计算观测冲突样本容量的计算方法。王军雷[16]分析了车道变换时车辆的各种运行状态，并分析了各种避免发生碰撞的条件。W.van Winsum[29]采用驾驶模拟的方法，在车辆变道中分别研究了车道关系、运行速度和驾驶员的感知特性，在这个过程中，车辆变换车道行为被分为三个连续的状态，驾驶员的操作行为受前一个驾驶行为的限制，从而保证安全极限。

5 结语

对城市道路中的车道变换特性进行研究，并分析这些特性对安全产生的影响，是一项有效保障道路安全、减少人员伤亡的重要工作，本文主要对以下几个方面进行了综述：

1、根据行为学理论对车道变换的特性进行分析，分析车道变换的基本条件。

2、从驾驶员的角度对车道变换行为特性进行分析，通过驾驶员的知觉、反应、和注意等特性对车道变换的影响。

3、从交通环境的角度出发，分别从车型组成、车辆数数、交通量等几方面对行车道变换行为的特性进行分析。

4、根据冲突点理论，分析不稳定交通流下车辆换道对交通安全的不利影响并建立相应模型和算法。

参考文献

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作者简介：千梦晗（1994.11—），女，河南焦作人，职务/职称：学生，学历：本科，单位：重庆交通大学，研究方向：交通运输工程。