道路交通设施驾驶容错能力分析理论与方法研究

随着我国交通业的快速发展,道路交通系统愈加复杂，要求道路交通设施不但具有一般的通行功能,还应具有较高的安全保障与容错能力。道路交通设施驾驶容错能力的研究将为交通设施容错设计与改善提供理论依据。通过提高道路交通设施的容错能力，为车辆提供安全可靠的运行环境，减少驾驶失误和交通事故，对于提高我国交通安全理论研究与实践水平，改善交通安全严峻形势意义重大。从道路交通设施容错、容错能力、容错率、驾驶差错及驾驶失误等概念的界定入手，通过现场实测与模拟实验获取驾驶特性、驾驶差错、驾驶失误、道路设施及交通设施等指标观测值，分析驾驶员感知、判断与操作特性指标变化规律及其与驾驶差错的关系，研究道路交通设施组成单元容错能力计算方法，研究道路交通设施容错设计等级划分、设计标准建议及应用案例。项目组具有包括国内唯一的卡车驾驶仿真系统在内的实验平台和良好的工作条件，在驾驶特性、驾驶行为及交通安全等方面具有相关研究储备。

道路交通设施是道路的重要组成部分，它对于降低交通事故的严重性，减少或消除道路横向、纵向的干扰，提高道路的通行能力和服务水平，充分发挥道路安全、快速、经济、舒适的效能具有重要意义，因此，道路交通设施应不但具有一般的通行功能,还应具有较高的安全保障与容错能力。本项目遵循理论与实践相结合，定性与定量相结合、宏观与微观相结合的研究思路，通过现场实测，获取驾驶员视觉动态指标、生理心理静态与动态特性指标、驾驶行为特性，分析不同道路驾驶员驾驶特性指标分布特征及变化规律，探讨道路交通设施对驾驶员特性的影响；在分析道路交通设施信息动态视认影响因素的基础上，对道路交通设施信息及其度量方法进行了深入研究，构建了道路交通设施信息度量模型，据此建立了道路交通设施信息密熵、信息密度及信息强度模型，提出了分析道路交通设施信息的简化通用模型；界定驾驶错觉、驾驶差错及驾驶失误等概念，分析了它们的内涵及彼此之间的演变规律；基于人因失误理论建立了驾驶人驾驶差错率、驾驶失误率计算模型；根据本项目的研究需要及模型通用性，引入道路交通事故率及年平均日交通量两个参数对模型进行了简化，构建了驾驶失误率简化模型；提出了道路交通工程设施的驾驶容错和道路交通工程设施的驾驶容错能力的概念，分析了其影响因素。根据道路环境复杂、交通工程设施的构成多样化特点，对道路交通工程设施基本信息量模型进行修正得到道路交通工程设施有效信息量模型；联合驾驶人驾驶失误率模型，构建了道路交通设施的基本驾驶容错能力模型，并根据高速公路、一级公路和二、三级公路等交通设施设计与设置的正确率、道路交通条件、道路车道宽、侧向净空宽及车道数等的不同对基本驾驶容错能力模型进行修正，得到道路交通设施的实际驾驶容错能力模型；提出了道路交通工程设施的驾驶容错率的概念，基于驾驶容错能力的理论模型研究成果，构建了道路交通工程设施的驾驶容错率数学模型；根据道路交通工程设施的驾驶容错率确定了道路交通工程设施的驾驶容错等级为A级、B级、C级、D级和对应的容错水平为优、良、中、差，以及相应的容错色彩表达为绿、蓝、黄、红，并提出了道路交通工程设施的驾驶容错能力设计与设置标准建议。