城市道路應激交通事件分析*

吳付威，王暢，馬勇，徐云杰

（1.長安大學汽車學院，陜西西安 710064；2.長安大學汽車運輸安全保障技術交通行業重點實驗室，陜西西安 710064）

城市道路應激交通事件分析*

吳付威1，2，王暢1，2，馬勇1，徐云杰1

（1.長安大學汽車學院，陜西西安 710064；2.長安大學汽車運輸安全保障技術交通行業重點實驗室，陜西西安 710064）

通過對城市道路環境中典型交通事故案例的分析，結合實際道路應激事件實地調研，分析了城市道路環境中典型應激事件的特征；在此基礎上，運用FORUM 8軟件開發了城市道路環境中典型應激事件三維場景，并基于典型應激事件三維場景設計問卷調查，確定了各類典型事件的危險程度和發生頻率；利用Visual C++和Access建立了城市道路典型應激事件數據庫，用于城市道路環境駕駛人應激操作行為分析，指導駕駛人采取合理的應對措施，預防交通事故的發生。

城市交通；應激事件；危險程度；發生頻率；數據庫

中國城市道路交通事故一直居高不下。據統計，2013年全國共發生城市道路交通事故84 107起，占事故總數的42.39%，其中城市快速路和一般城市道路發生的事故占36.93%。由于城市道路交通組成復雜，在駕駛過程中駕駛人需處理與其他車輛、公交車、電動車、自行車、行人等不同交通參與者之間的沖突，經常會遭遇一些猝不及防的緊急情況，即交通應激事件。

1 應激交通事件研究現狀

國外學者對城市道路環境中的應激事件開展了一系列研究：英國把道路訓練和課堂培訓作為道路險情處理方法，通過專門設計的視頻資料培訓駕駛人如何發現交通場景中的潛在危險，提高其預測危險的能力；Gitelman V.等研究發現以色列約有75%死亡事故和95%受傷事故發生在城市地區，其中約80%事故是行人在穿過沒有人行橫道的地點或沒有信號燈的人行橫道時發生的；Jurecki R.S.等利用AutoPW駕駛模擬器研究了駕駛人在遭遇前方突然出現障礙物這種應激事件時的緊急制動操作行為；Maestracci M.等對巴黎城市道路中機動車與電動車事故開展研究，發現當汽車向左或向右變換車道及掉頭時與電動車發生事故的可能性大大增加；Mark A.等研究表明通過實際交通視頻培訓新手駕駛人的危險感知能力有利于提高駕駛人應對應激交通場景的能力。目前，利用駕駛模擬器可以開展城市道路環境中應激交通事件研究，通過駕駛模擬器建立三維交通場景，可以涵蓋不同類型應激交通事件，如前車突然換道或剎車、行人突然橫穿馬路等，用于研究駕駛人在遇到應激事件時的操作反應。

國內也通過駕駛模擬器開展了初步研究，利用三維建模軟件設計典型突發應激場景，并在駕駛模擬器上實現，用于評價駕駛人的應激反應能力及進行緊急避險訓練。由于中國城市道路交通的復雜性及國內外交通法規的差異，國外研究成果不能直接應用。為此，該文對中國城市道路環境應激交通事件進行分析，建立相應場景信息庫，為提高駕駛人應對應激交通事件的能力提供理論支持。

2 應激交通事件影響因素分析

城市道路環境中應激交通事件場景建立中的關鍵是如何提取應激事件的特征。調查發現，絕大多數交通事故的發生是由人-車-路（環境）等因素相互作用導致的。鑒于城市道路交通的特點及各類交通參與者的動態行為特性，分別對人、車、道路環境因素進行分析。

2.1 人的因素

駕駛人應激反應能力的差異是由駕駛人個體之間的心理素質、注意品質、決策能力和駕駛技能的不同導致的。心理學家認為優秀的駕駛人應具備特有

的、復雜的注意力，能持續地接收和分析道路環境中行人和車輛的運動狀態，并且善于預見各種交通變化，能在一瞬間作出迅速、準確的判斷。城市道路環境交通參與者包括機動車駕駛人、騎自行車人、行人等，約有80%的城市交通事故和人的因素有關。不同的交通參與者有各自的動態特征，有些特征是導致應激交通事件的主要因素。

（1）心理素質。駕駛人心理素質的好壞直接影響行車安全，受性別、駕駛經驗等影響，心理素質差的人在遇到緊急情況時容易驚慌失措，導致駕駛決策和操作失誤。

（2）注意品質。與駕駛人相關的主要指駕駛人獲取交通信息的能力。駕駛時注意力高度集中的駕駛人能獲取全面的交通信息，及時發現異常情況。而注意品質低的駕駛人容易分心，從而導致事故。

（3）決策能力。在應激情況下，駕駛人在短時間內作出正確決策的能力受年齡、性別、駕駛經驗、駕駛疲勞、飲酒和藥物等因素的影響。

（4）駕駛技能。是指在應激情況下駕駛人作出正確駕駛操作的能力。熟練的駕駛技能是安全行車的重要保障。

2.2 車的因素

車輛是交通事故的載體，在引發交通事故的諸多因素中車輛因素約占10%。容易引發應激交通事件的最主要車輛因素包括：1）制動不良或失效。在遇到緊急情況時，車輛無法及時減速或停車，容易發生碰撞。2）轉向失靈。在遇到緊急情況時，駕駛人無法通過方向盤控制車輛的行駛方向，容易出現避讓不及現象。多種因素的共同作用則會導致更加危險的狀況。

2.3 道路（環境）因素

道路（環境）作為引發交通事故的重要因素，對交通安全有著重要作用，甚至在有些特殊條件下起決定性的作用。道路（環境）因素一般分為道路環境和自然環境。城市道路環境具有以下特點：1）交通組成復雜，混合交通現象嚴重。2）平面交叉路口多，交通沖突嚴重。3）建筑物、廣告牌等障礙物多，容易遮擋人的視野，增加了交通事故發生的可能性。4）違章行為多，安全風險大。機動車常見違章行為有搶道、逆行、違章轉彎及隨意變更車道等；行人、騎自行車人常見違章行為有闖紅燈、占用機動車道等。這些特點往往造成很多交通沖突，使駕駛人與其他交通參與者出現緊急事件的情況增加。

3 應激交通事件調查

3.1 應激交通事件分類及構建

在西安市的主要城市道路進行實車錄像采集應激交通事件數據，結合文獻調研，對典型應激交通事件場景進行分類，共得出10個類別、130多個應激交通事件（見圖1）。

圖1 典型應激交通事件發生概率

利用FORUM 8三維虛擬軟件構建應激交通事件場景，考慮到應激交通事件場景的典型性和完整性，共構建25個典型應激交通事件場景進行研究（見圖2、圖3）。

圖2 車輛與自行車的沖突

圖3 車輛與公交車的沖突

3.2 應激交通事件問卷調查

應激交通事件用發生頻率和危險程度兩個指標

進行評價，發生頻率等級為高=3分、中=2分、低= 1分，危險程度等級為高=3分、中=2分、低=1分。通過問卷調查對不同應激交通事件進行評價，共發放問卷270份，實際回收256份，剔除信息缺失量較多、明顯胡亂作答的問卷，得到有效問卷234份，有效回收率為86.7%。

對所回收有效問卷進行統計分析。在被調查對象中，熟練駕駛人100人，占總調查表的42.7%；非熟練駕駛人134人，占57.3%。從年齡、性別、駕齡、駕駛里程、是否為職業駕駛員等方面對被調查對象進行分析，結果見表1。

表1 被調查對象的背景信息

3.3 應激交通事件分析

應激事件的危險程度和發生頻率對應激事件的評估相當關鍵，其數值大小可直觀發映應激事件對道路交通安全的影響。主要通過問卷調查確定危險程度和發生頻率。

3.3.1 權重的確定

一般而言，熟練駕駛人的駕駛經驗較豐富，遇到的危險場景較多，且具有較成熟的應對技巧。與非熟練駕駛人相比，熟練駕駛人對應激場景的認識更具有可參考性，所占的權重值較大。權重一般采用專家調查法或主層次分析法確定，記熟練駕駛人和非熟練駕駛人的權重分別為α1和α2，通過專家打分，得α1和α2分別為0.6、0.4。

3.3.2 危險程度分析

危險程度集中反映該應激事件場景的應激性。記熟練駕駛人和非熟練駕駛人對應激交通事件危險程度的評價值分別為D1、D2，則應激交通事件危險程度的加權值D3=α1D1+α2D2，計算得各應激事件場景的危險程度見表2。

表2 應激事件場景危險程度得分

3.3.3 發生頻率分析

發生頻率集中反映應激事件場景的典型性和代表性。記F1、F2分別為熟練和非熟練駕駛人對場景發生頻率的評價值，則應激事件場景的發生頻率加權值F3=α1F1+α2F2，計算得各應激事件場景的發生頻率見表3。

表3 應激事件場景的發生頻率

4 應激交通事件分析及信息庫的建立

4.1 應激交通事件場景歸類與分析

城市道路環境中的應激事件主要包括車輛與車

輛、車輛與自行車、車輛與行人及特殊天氣下的應激事件。其中：車輛與車輛應激事件包括交叉路口發生沖突（視線不良），追尾沖突，超車時發生沖突，駛入、離開車道的車輛發生沖突，換道時發生沖突；車輛與自行車應激事件包括與橫穿道路的騎自行車人發生沖突、在轉彎時與騎車人發生沖突；車輛與行人應激事件包括與突然橫穿道路的行人發生沖突、與突然下車的乘員發生沖突、與行駛公交車后面的行人發生沖突、與停駛公交車前突然竄出的行人發生沖突、在交叉路口轉彎時與行人發生沖突；特殊天氣下的應激事件包括霧天環境下的沖突、雪天環境下的沖突、雨天環境下的沖突、夜間情況下的沖突。

針對每種應激事件，分別從應激事件的引發者、被影響者、形成原因、出現形式、可能后果及避免措施等方面進行分析，探索應激事件發生機理，提出相應對策。

4.2 應激交通事件信息庫建立

為了更直觀地展現交通應激場景，使用Visual C++和Access數據庫開發應激交通事件數據庫（見圖4）。利用該數據庫，可通過選擇天氣情況、車輛行駛狀態查看城市道路環境中應激交通事件的場景特點和示意圖片；通過查看數據庫操作界面，使用者可認識到該應激事件的引發者、引發原因、被影響者、出現形式、可能后果及相應避免措施；更重要的是可使使用者對各種應激事件的危險程度有充分的認識，從而在駕駛過程中盡量減少此類事故的發生。

5 結語

該文通過分析城市道路環境中應激交通事件的影響因素，明確了各因素對應激交通事件的影響機理；通過問卷調查，提出以危險程度和發生頻率作為應激交通事件的評價指標；考慮到典型性和代表性，選擇25個應激事件建立了應激事件數據庫，為開展城市道路駕駛人應激操作行為研究提供理論支持。

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U491.3

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1671-2668（2016）06-0041-04

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教育部“長江學者和創新團隊發展計劃”（IRT1286）；中央高?；究蒲袠I務費專項資金資助項目（310822151028；310822161006；310822161009）