基于UCWin/Road仿真的長期不進行駕駛行為對駕駛員車輛橫向控制能力影響研究

崔力中

摘要：一般駕駛員長時間不進行駕駛行為會導致駕駛技能下降，尤其是在獲得駕照后就不再開車的情況下，所學技能會迅速下降。研究旨在對駕駛員長時間不進行駕駛行為對駕駛技能（即車輛橫向控制能力）的影響，特別是針對沒有駕駛經驗的年輕駕駛員。研究在駕駛模擬器上針對不同實驗組進行了一系列實驗，涉及有經驗駕駛員，新手駕駛員（剛獲得駕照的駕駛員），不活躍的駕駛員（獲得駕照后不在進行駕駛行為至少三個月）以及沒有駕照的受試者。參與者在自由流動條件下駛過一段高速公路，并對駕駛員的車輛橫向控制能力進行了監控。結果發現，不活躍的駕駛員的在進行諸如在保持車輛橫向位置控制以進行車道變換等駕駛技能方面會退化。

關鍵詞：技能退化;車輛橫向控制;仿真模擬

0引言

駕駛車輛是一項復雜的任務，包含許多子任務，例如控制，制導和導航等。駕駛培訓旨在培養一個人的基本駕駛技能，并使他熟悉與道路環境有關的駕駛任務，為其在公共道路上駕駛做好準備。道路駕駛使駕駛員進一步熟悉了真實的駕駛條件，并進一步提高了駕駛員的技能。因此駕駛員需要定期的道路駕駛以保持駕駛能力[1]。

道路駕駛可以增強駕駛技能，對于新手駕駛員來說，長期不進行公路駕駛行為可能會導致駕駛技能下降。先前在體育以及軍事方面領域的研究表明，減少活動和完全不活動都可能導致基本技能和運動能力下降[2-3]。目前盡管有幾項研究指出，在駕駛員培訓期間進行道路駕駛有助于進一步提高駕駛能力，但目前尚無關于駕駛不活躍對駕駛能力影響的研究。某些駕駛員在獲得駕照后就不再開車，經過一段時間后，所學技能會隨著時間的流逝而逐漸退化。在中國，好多年輕人會在大學時期考取駕照，但由于私家車的價格、運營保養成本以及限購政策使其難以獲得定期的駕駛活動，這種情況在中國形成了一個獨特的不活躍駕駛員群體，這種情況為開展本研究提供了強大的動力和良好的環境。

本研究旨在解決與駕駛不活躍相關的駕駛能力退化問題，特別是針對剛取得駕照沒有經驗的年輕駕駛員。本研究通過檢查駕駛員長時間不進行駕駛行為對駕駛技能（即車輛橫向控制能力）的影響，來量化駕駛不活躍對駕駛技能的影響。

1實驗設計

研究共招募了100名參與者。基于參與者的駕駛經驗以及獲取駕照情況進行招募，包括獲得駕照以及未取得駕照的。參與者中包括62名駕照持有者（24名女性、38名男性）和38名非駕駛員（22名女性、16名男性），參與者的年齡分布為20至30歲。持有駕照的參與者中，按照駕駛活躍程度，從0個月到72個月成正態分布（均值=9.6，標準差=17.7）。駕照持有者的取得駕照時間范圍為0到5年。按照取得駕照的時間以及駕駛活躍程度，將參與者分為四組，其中參與者持有駕駛證時間在兩年以上，且一直定期駕駛的為活躍組，共21人;參與者持有駕駛證但最近三個月沒有進行駕駛行為為新手組，共20人;參與者持有駕駛證但已經超過三個月沒有進行駕駛行為為不活躍組，共21人;參與者未取得駕照的為無駕照組共38人。在沒有任何培訓的情況下，無駕照組將作為駕駛效果評判的基準。

考慮到在真實的道路環境中駕駛具有風險性、非法性（對于未取得的駕駛證的參與者而言），考慮使用駕駛模擬器進行模擬實驗。駕駛模擬器作為駕駛性能評估的平臺，它提供了更安全，更可控的駕駛環境。研究使用固定基礎的駕駛模擬器進行，具備駕駛員座椅和方向盤等簡單駕駛操作系統。該模擬器配備了三個LED面板，位于駕駛員座椅周圍，用于顯示車輛的駕駛環境。并使用UC-Win / Road進行虛擬道路網絡的模型建立。

研究還使用眼動儀在實驗運行期間跟蹤每個參與者的視線。眼動儀配備有三個攝像頭：一個記錄每只眼睛的眼睛運動，一個記錄前向場景，最后一個記錄眼睛注視數據，即注視位置，注視持續時間等。所有數據均使用自帶分析軟件提取。

實驗開始時，實驗助理會簡單介紹一下實驗，然后，參與者坐在模擬器座位上，穿戴眼動儀，并進行校準，校準完成后，將開始駕駛模擬。在進行正式實驗之前，需要參與者進行一段適應性駕駛，使其熟悉駕駛模擬系統，為正式實驗做準備。實驗采用中國駕駛規則，右側行駛，左側駕駛。

在正式實驗過程中，參與者模擬在高速公路上進行行駛，時速限制為80km/h，測試路段包括直線路段與水平曲線路段。正式實驗中要求參與者盡量保持駕駛速度平穩，并且不要超過時速限制，并且保持單一車道行駛，不進行變道。測試環境中交通流為自由流，附近車輛不會妨礙測試車輛。完成實驗后參與者需填寫一份調查問卷，包括駕駛感受與個人情況。

車輛駕駛數據由UC-Win / Road內置數據記錄模塊直接記錄，主要包括車輛行駛軌跡數據、車道幾何位置數據等。使用中心性指數來對車輛在車道中的位置進行量化處理，中心性指數=（2*車輛距右側車道距離+車輛寬度-車道寬）/車道寬。使用中心指數方差與車道超限趨勢兩個參數來對全過程車輛橫向控制能力進行分析。車道超限趨勢=車輛進入相鄰車道時間/車輛運行總時間。

2數據分析

通過對車輛數據進行采集分析，得出以下結論：

無駕照組在四組中表現最差。分析發現，無駕照組的中心性指數方差和車道超限趨勢值明顯高于新手組，表明在經過駕駛訓練后，在保持車輛橫向控制和保持車輛在單一車道內的駕駛能力更好。

活躍組表現優于新手組，在所有科目組中表現最好。新手組雖然已經接受了必要的駕駛技能培訓;然而他們缺乏駕駛經驗。活躍的司機不僅接受過駕駛培訓，他們也有更多的機會練習和提高技能。因此，他們對車輛的操控有更好的表現。

另外分析結果還表明，不活躍組由于長時間沒有進行道路駕駛，駕駛技能已經下降，即使在難度較低的直線路段上，非活動組的表現比最近獲得執照的新手組差。與活躍或新手駕駛員相比，非活躍組的參與者傾向于在更大的橫向范圍內徘徊。這表明不活躍的駕駛員比新手駕駛員的橫向位置控制更不穩定，這也反映了他們有更差的轉向控制。非活躍組的車道超限趨勢值也比新手組更高，表明缺乏將車輛保持在車道內的能力，更易引發交通事故。

3結束語

本文通過實驗研究了長期不進行駕駛行為對駕駛員車輛橫向控制能力影響。結果表明長期不進行駕駛行為的確會降低駕駛員駕駛能力，特別是在車輛橫向控制能力方面，對于長時間不進行駕駛行為的駕駛員需要在進行相關駕駛能力訓練才能再次進行車輛駕駛。

參考文獻

[1] 華安天宇. 駕駛員安全行車手冊[M]. 人民交通出版社， 2006.

[2] García-Pallarés J， Carrasco L， Díaz A， et al. Post-season detraining effects on physiological and performance parameters in top-level kayakers： comparison of two recovery strategies[J]. Journal of sports science & medicine， 2009， 8（4）： 622.

[3] Ammons R B， Farr R G， Bloch E， et al. Long-term retention of perceptual-motor skills[J]. Journal of experimental psychology， 1958， 55（4）： 318.

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