车路协同对驾驶行为的影响综述

夏顺娅

(浙江师范大学 浙江 金华 321000)

一、引言

随着经济的快速发展，私家车数量急剧增加，导致道路交叉口的交通状况越来越糟糕。尤其是城市道路交叉口因为车流大、交通情况复杂等原因，车辆在交叉口处经常发生交通拥堵，车辆追尾、车辆碰撞等问题[1]。

随着计算机技术和信息技术的飞速发展，车路协同技术的出现为缓解交通拥堵，改善交通安全，提供了新的技术手段，并引发了管理理念上的革命性变化。车路协同作为车车/车路通信基础上的高级应用，以提高道路通行能力和安全为目标的同时，也为交通信息感知、交通服务和交通控制提供了新的思路。当前的智能交通技术正在从单个交通要素的智能化转向一体化发展，车路协同系统作为智能交通系统的重要子系统和新的发展方向，目前正受到国内外科研人员的广泛关注，根据美国IntelliDriveSM联盟估计，车路协同技术可以减少80%左右的交通事故率，提高10%—20%的运行效率[2]，是当前世界交通发达国家的研究热点。

二、车路协同系统概述

车路协同系统是以先进的无线通信技术为基础，通过车与车、车与道路基础设施之间的信息共享，从而实现智能协同，缓解交通拥堵和提高车辆出行安全的智能交通系统。车路协同系统最主要包括路侧单元和车载单元，其核心主要是车车通信和车路通信[3]。

三、车路协同技术对驾驶行为的影响

驾驶行为是与驾驶人相关的各种处理操作的总称。典型的驾驶行为过程主要包括感知、判断和操作3个阶段[4]。驾驶人首先在感知到周围环境信息的情况下，对得到的信息进行分析处理后做出相应判断，然后通过对车辆进行操作，改变车辆运动状态并达到驾驶操作目的。在整个过程当中，驾驶人是整个操作的核心，也是影响交通安全的主体[5]。

Haneen Farah[6]等研究表明在使用车路协同系统时，驾驶人的精神状态如眨眼频率、心跳频率等均表明驾驶人的紧张程度的感知会比不使用车路协同系统时低。相比与年轻人，车路协同系统对老年人的作用更大，它能够提高驾驶人的感知水平，缩短驾驶人的感知时间。PengJun Zheng[7]提出自适应巡航系统能够通过雷达、摄像头等在车辆行驶过程中主动收集周围环境变化信息，提高驾驶人的感知能力并减少焦虑。Karel A．Brookhuis[8]等提出了先进的驾驶辅助系统能够有效减少甚至消除驾驶人的失误，显著减少人员伤亡、经济损失和环境污染，同时增加道路容量。先进的驾驶辅助系统通过为驾驶人提供驾驶相关的建议、指导和警告，能有效减少驾驶人的反应时间，在车路协同系统持续工作的情况下，驾驶人的反应时间可以减少到1s。但Heejin Kim[9]等提出驾驶人在行车途中如果操作车载信息系统如车载导航或者车载多媒体系统会造成对驾驶操作的延迟，研究表明对不同的行驶速度延迟时间不同，车速为50km/h的延迟为5.7s，车速为100km/h的延迟为7.9s。

尽管现在还没有明确的结论表明车路协同技术对驾驶行为会产生什么样的影响，但相关研究领域的结果可以为分析车路协同对注意力的影响提供借鉴。无论是基于车车信息交互还是基于车路协同的应用，人机交互是其中1个重要的环节。

四、结束语

2014年2月3日，美国交通运输部在发表对外声明，决定推动车车通信技术在轻型车上应用，这标志着车路协同技术从实验室走向应用市场[10]。车路协同环境下，交通控制与交通诱导一体化将得以实现，道路资源合理分配发挥更高效率。可以说车路协同技术走向全面应用只是时间的问题。

就车路协同环境下驾驶行为特性与交叉口协同控制，如何最大化发挥其安全保障作用以及提高城市道路交叉口的通行能力，下述的研究将必不可少。

(1)车路协同技术对注意力分配和决策判断的影响。研究车路协同技术的应用对驾驶人的注意力分配和判断决策过程带来的影响，是否会造成驾驶人注意力过多分配到车路协同设备上和决策时间延长从而影响驾驶安全。

(2)驾驶人对车路协同技术的依赖导致交通安全的影响。车路协同技术的应用造成驾驶人对设备的依赖，当设备出现故障时是否会引起交通安全隐患。

(3)研究车辆行驶轨迹和交叉口信号控制的协同控制优化算法，提升车路协同环境下的交叉口通行效率。