低等级公路驾驶员行为特征分析

[摘 要]利用iView X眼动仪记录在低等级公路上进行实地驾驶所采集的眼动数据进行数据分析，进而确定不同驾驶行为对低等级公路驾驶安全性产生的影响，用以确定低等级公路驾驶员因素交通事故的致因理论。得到的低等级公路驾驶员因素交通事故的致因理论用于低等级公路交通事故研究，最K起到到预防以及减少交通事故的作用，保证低等级公路的道路交通安全。

[关键词]眼动仪；眼动数据；层次分析法；低等级公路；驾驶行为

中图分类号：U491.254 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0332-01

引言

目前我国公路建设不断推进，基本形成了遍布全国的公路网络。然而由于我国的地形条件限制，二级公路以下的低等级公路占据我国公路总里程的很大一部分比例。我国的低等级公路上发生的交通事故在全国公路中占有的比例较高。研究低等级公路上交通事故的成因机理对于减少低等级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内容是分析与研究在不同的道路环境、车辆技术状况下，三类眼动数据对与驾驶员行为的影响，并且形成驾驶员因素交通事故致因理论的研究结论。

1 理论基础

眼动技术就是通过对眼动轨迹的记录从中提取诸如注视点，注视时间和次数，眼跳距离，瞳孔大小等数据，从而研究个体的内在认知过程。主要通过高精度红外图像采集系统、图像信息处理系统、计算机系统等对眼球运动过程中的注视点数据、眼跳数据以及眨眼数据等数据进行采集与分析操作。

通过研究现有的文献资料可以对本文所涉及的有关驾驶员行为因素、驾驶心理学、交通事故致因理论、眼动数据、驾驶行为分类以及定义等相关内容，明确关于本文相关的概念与定义。为后面研究实验数据、分析实验数据以及根据实验数据来建立比较矩阵进行驾驶行为重要度的研究确定基础，为获得低等级公路交通事故致因理论做好理论准备。

2 模型构建

由于驾驶员的行为变化特征是建立在驾驶员的生理以及心理活动上产生的，对不同驾驶环境下的驾驶行为特征进行研究需要采集大量的驾驶员在低等级公路上进行实际驾驶时所产生的各种生理数据，通过这些数据来进行数据分析，最终达到分析低等级公路驾驶员行为事故

由于iViewX眼动仪记录了眼跳数据、注视点数据、眨眼数据三类数据，根据以往关于驾驶行为、驾驶员视觉特性的的研究中，多研究眼动活动的注视时间、瞳孔直径、眨眼次数、眨眼持续时间、平均眼跳速度以及眼跳持续时间等。

根据划分的层次可以将利用选取相应的驾驶过程，从这一驾驶过程中选取6个眼动数据，作为A层。通过采用小组打分、专家打分参考现有研究资料，可以获得1～9尺度的比较矩阵，同理将驾驶员行为因素作为B层，可以获得B1～B6三个驾驶行为因素分别对A层的比较矩阵，从而可以通过层次分析法进行计算获得权重值。

建立驾驶员眼动数据（A层元素）的比较矩阵如下

比较矩阵建立步骤：

①驾驶员眼动数据集列举如下

X={X1，X2，X3，X4，X5，X6}

②比较矩阵建立

将6个元素进行两两比较

公式3.1

其中，i=j=6，根据以上公式列出A层比较矩阵如下：

其中，i=j=n=6.

确定底层指标x1，…，x6对最高层的权系数w1，…，w6以及各底层指标的得分，就可以按照如下的评价公式

公式3.2

利用以上的评价公式，通过计算可以分析不同的底层指标对驾驶行为的影响。进而分析出低等级公路的交通事故致因理论。

根据第k层6个元素B1，B2，B3相对于第2层每个元素（j=1，2，…，）的单排序权重向量

，i=1，2，……， 公式3.3

所以，第K层3个元素B1，B2，B3相对于总目标的组合排序权重向量为：

公式3.4

进行组合排序权重向量检验公式如下：

公式3.5

通过以上步骤计算出第K层3个元素相对与事故致因理论（总目标）的组合排序权重向量，从而可以获得低等级公路上的事故致因理论。

3 数据分析

通过前文的分析过程，已经明确低等级公路上驾驶员因素导致交通事故中有驾驶员感知迟滞、驾驶员判断失误、驾驶员操作失误三类行为因素。对此，进行不同道路半径、不同坡度以及不同车速的道路环境下的实地驾驶实验，根据眼动仪记录的眼动数据来进行分析出三类驾驶员行为对于驾驶员因素的权重值。

（1）“S”形路段对驾驶行为因素的影响

对于“S”形低等级公路路段驾驶员感知迟滞行为、驾驶员判断失误行为、驾驶员误操作失误对驾驶员因素导致交通事故有着不同的权重向量，通过层次分析法计算过程可以确定在多弯低等级公路路段，驾驶员感知迟滞行为以及驾驶员判断失误行为两种驾驶行为所占的比例较大，减少这两类驾驶行为可以降低交通事故，保证低等级公路的交通安全。

（2）连续坡度路段对驾驶行为因素的影响

对于多坡低等级公路路段驾驶员感知迟滞行为、驾驶员判断失误行为、驾驶员误操作失误对驾驶员因素导致交通事故有着不同的权重向量，通过层次分析法计算过程可以确定在多坡低等级公路路段，驾驶员感知迟滞行为以及驾驶员操作失误行为两种驾驶行为所占的比例较大，减少这两类驾驶员事故致因驾驶行为可以减少驾驶员因素导致的交通事故，减少交通事故的发生，保证低等级公路的交通安全。

（3）车速对驾驶行为因素的影响

对于车速变化较大的低等级公路路段驾驶员感知迟滞行为、驾驶员判断失误行为、驾驶员误操作失误对驾驶员因素导致交通事故有着不同的权重向量，通过层次分析法计算过程可以确定在速度变化大的低等级公路路段，驾驶员感知迟滞行为以及驾驶员操作失误行为两种驾驶行为所占的比例较大，减少这两类驾驶员事故致因驾驶行为可以减少驾驶员因素导致的交通事故，减少交通事故的发生，保证低等级公路的交通安全。

4 结语

本文主要通过研究在不同交通环境中的驾驶员行为对低等级公路驾驶安全性的影响，通过利用AHP方法来计算不同交通环境中驾驶员行为对低等级公路驾驶行为的安全性影响（权重值）。可以判断出在不同交通环境下，对于低等级公路驾驶行为的安全性影响最大的驾驶行为因素，从而确定导致低等级公路交通事故发生的主要驾驶行为所占比例，最终形成了低等级公路驾驶员因素交通事故的致因理论的分析与研究。

参考文献

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[2] 王磊宇.模拟驾驶疲劳生理特征研究及应用[D]：博士论文，太原：太原理工大学，2012.

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