低等級公路駕駛員行為特征分析

張家豪++趙亮++宋可可

[摘 要]利用iView X眼動儀記錄在低等級公路上進行實地駕駛所采集的眼動數據進行數據分析，進而確定不同駕駛行為對低等級公路駕駛安全性產生的影響，用以確定低等級公路駕駛員因素交通事故的致因理論。得到的低等級公路駕駛員因素交通事故的致因理論用于低等級公路交通事故研究，最終起到到預防以及減少交通事故的作用，保證低等級公路的道路交通安全。

[關鍵詞]眼動儀；眼動數據；層次分析法；低等級公路；駕駛行為

中圖分類號：U491.254 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）08-0332-01

引言

目前我國公路建設不斷推進，基本形成了遍布全國的公路網絡。然而由于我國的地形條件限制，二級公路以下的低等級公路占據我國公路總里程的很大一部分比例。我國的低等級公路上發生的交通事故在全國公路中占有的比例較高。研究低等級公路上交通事故的成因機理對于減少低等級公路上的交通事故具有重要作用，因此本文中最主要的研究內容是分析與研究在不同的道路環境、車輛技術狀況下，三類眼動數據對與駕駛員行為的影響，并且形成駕駛員因素交通事故致因理論的研究結論。

1 理論基礎

眼動技術就是通過對眼動軌跡的記錄從中提取諸如注視點，注視時間和次數，眼跳距離，瞳孔大小等數據，從而研究個體的內在認知過程。主要通過高精度紅外圖像采集系統、圖像信息處理系統、計算機系統等對眼球運動過程中的注視點數據、眼跳數據以及眨眼數據等數據進行采集與分析操作。

通過研究現有的文獻資料可以對本文所涉及的有關駕駛員行為因素、駕駛心理學、交通事故致因理論、眼動數據、駕駛行為分類以及定義等相關內容，明確關于本文相關的概念與定義。為后面研究實驗數據、分析實驗數據以及根據實驗數據來建立比較矩陣進行駕駛行為重要度的研究確定基礎，為獲得低等級公路交通事故致因理論做好理論準備。

2 模型構建

由于駕駛員的行為變化特征是建立在駕駛員的生理以及心理活動上產生的，對不同駕駛環境下的駕駛行為特征進行研究需要采集大量的駕駛員在低等級公路上進行實際駕駛時所產生的各種生理數據，通過這些數據來進行數據分析，最終達到分析低等級公路駕駛員行為事故

由于iViewX眼動儀記錄了眼跳數據、注視點數據、眨眼數據三類數據，根據以往關于駕駛行為、駕駛員視覺特性的的研究中，多研究眼動活動的注視時間、瞳孔直徑、眨眼次數、眨眼持續時間、平均眼跳速度以及眼跳持續時間等。

根據劃分的層次可以將利用選取相應的駕駛過程，從這一駕駛過程中選取6個眼動數據，作為A層。通過采用小組打分、專家打分參考現有研究資料，可以獲得1～9尺度的比較矩陣，同理將駕駛員行為因素作為B層，可以獲得B1～B6三個駕駛行為因素分別對A層的比較矩陣，從而可以通過層次分析法進行計算獲得權重值。

建立駕駛員眼動數據（A層元素）的比較矩陣如下

比較矩陣建立步驟：

①駕駛員眼動數據集列舉如下

X={X1，X2，X3，X4，X5，X6}

②比較矩陣建立

將6個元素進行兩兩比較

公式3.1

其中，i=j=6，根據以上公式列出A層比較矩陣如下：

其中，i=j=n=6.

確定底層指標x1，…，x6對最高層的權系數w1，…，w6以及各底層指標的得分，就可以按照如下的評價公式

公式3.2

利用以上的評價公式，通過計算可以分析不同的底層指標對駕駛行為的影響。進而分析出低等級公路的交通事故致因理論。

根據第k層6個元素B1，B2，B3相對于第2層每個元素（j=1，2，…，）的單排序權重向量

，i=1，2，……， 公式3.3

所以，第K層3個元素B1，B2，B3相對于總目標的組合排序權重向量為：

公式3.4

進行組合排序權重向量檢驗公式如下：

公式3.5

通過以上步驟計算出第K層3個元素相對與事故致因理論（總目標）的組合排序權重向量，從而可以獲得低等級公路上的事故致因理論。

3 數據分析

通過前文的分析過程，已經明確低等級公路上駕駛員因素導致交通事故中有駕駛員感知遲滯、駕駛員判斷失誤、駕駛員操作失誤三類行為因素。對此，進行不同道路半徑、不同坡度以及不同車速的道路環境下的實地駕駛實驗，根據眼動儀記錄的眼動數據來進行分析出三類駕駛員行為對于駕駛員因素的權重值。

（1）“S”形路段對駕駛行為因素的影響

對于“S”形低等級公路路段駕駛員感知遲滯行為、駕駛員判斷失誤行為、駕駛員誤操作失誤對駕駛員因素導致交通事故有著不同的權重向量，通過層次分析法計算過程可以確定在多彎低等級公路路段，駕駛員感知遲滯行為以及駕駛員判斷失誤行為兩種駕駛行為所占的比例較大，減少這兩類駕駛行為可以降低交通事故，保證低等級公路的交通安全。

（2）連續坡度路段對駕駛行為因素的影響

對于多坡低等級公路路段駕駛員感知遲滯行為、駕駛員判斷失誤行為、駕駛員誤操作失誤對駕駛員因素導致交通事故有著不同的權重向量，通過層次分析法計算過程可以確定在多坡低等級公路路段，駕駛員感知遲滯行為以及駕駛員操作失誤行為兩種駕駛行為所占的比例較大，減少這兩類駕駛員事故致因駕駛行為可以減少駕駛員因素導致的交通事故，減少交通事故的發生，保證低等級公路的交通安全。

（3）車速對駕駛行為因素的影響

對于車速變化較大的低等級公路路段駕駛員感知遲滯行為、駕駛員判斷失誤行為、駕駛員誤操作失誤對駕駛員因素導致交通事故有著不同的權重向量，通過層次分析法計算過程可以確定在速度變化大的低等級公路路段，駕駛員感知遲滯行為以及駕駛員操作失誤行為兩種駕駛行為所占的比例較大，減少這兩類駕駛員事故致因駕駛行為可以減少駕駛員因素導致的交通事故，減少交通事故的發生，保證低等級公路的交通安全。

4 結語

本文主要通過研究在不同交通環境中的駕駛員行為對低等級公路駕駛安全性的影響，通過利用AHP方法來計算不同交通環境中駕駛員行為對低等級公路駕駛行為的安全性影響（權重值）。可以判斷出在不同交通環境下，對于低等級公路駕駛行為的安全性影響最大的駕駛行為因素，從而確定導致低等級公路交通事故發生的主要駕駛行為所占比例，最終形成了低等級公路駕駛員因素交通事故的致因理論的分析與研究。

參考文獻

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