雨天城市道路驾驶行为对通行能力影响的机理研究

降雨和驾驶行为会对道路通行能力产生影响，但其影响机制尚未阐明。已有研究证明了降雨会不同程度降低道路通行能力，说明城市道路"逢雨即堵"现象的发生有其内在的必然性。降雨对驾驶员的视认能力、判断能力等都会产生影响，路面状况也会变差，不利于车辆动力性的发挥，这也是道路通行能力降低的内在原因。驾驶员"个体差异"直接影响驾驶行为，基于个体差异和驾驶历史记录，对驾驶员进行分类，针对不同类型的驾驶员开展实验研究。将基于气象环境驾驶模拟仿真系统、道路交通气象模拟实验室实验与城市道路实际环境实验相结合，研究不同等级的降雨对驾驶员视认能力、判断能力及路面状况的影响，探究雨环境中的驾驶行为变化特征，得到车辆行驶速度及车头间距与驾驶操纵行为的关系；揭示降雨对驾驶行为及城市道路通行能力的影响机理，建立雨环境不同情景下的道路通行能力分析模型，为降低降雨的负面影响和提高通行能力提供理论依据，有益于预防和缓解交通拥堵发生。

随着中国城市化、机动化的快速发展，城市交通拥堵，特别是雨天拥堵成为城市的突出问题，开展雨天道路通行能力的研究对于解决雨天交通拥堵问题有很重要的意义。降雨对道路交通的影响表现在对驾驶员心理和生理的影响、路面状况、车辆动力性等的影响，进而影响车辆在交通流中的行驶行为和道路通行能力。因此，本项目从7个方面开展了试验工作：1）晴/雨天主干路路段交通流特性调查，2）晴/雨天城市道路驾驶员动态视觉特征试验，3）晴/雨天城市道路驾驶员动态生理特性试验，4）晴/雨天城市道路驾驶员跟驰行为特性模拟试验，5）晴/雨天城市道路驾驶员跟驰行为特性试验，6）道路环境照度对驾驶员动态生理特性影响的试验等内容。从7个方面开展了理论研究工作：1）驾驶员分类及指标体系，2）道路环境照度对驾驶员心率的影响研究，3）雨天条件下不同城市路段类型驾驶人生理反应特性研究，4）基于元胞自动机雨天城市快速路交通流模型，5）雨天城市道路驾驶人的跟驰行为特性，6）基于驾驶行为的雨天交通流模型（跟驰模型，DB-RCM），7）雨天通行能力模型研究等方面的内容。. 通过试验工作的开展，获得一定量的驾驶员心理数据、道路环境照度数据、车辆跟驰行为数据、驾驶行为数据、车辆行驶工况数据等，基本保障了研究工作的开展。. 通过研究，提出了城市驾驶员分类指标体系, 发现了迎光行车与背光行车对驾驶员心率没有显著影响以及光照照度突然升高会使驾驶员的驾驶心率发生改变的现象，建立了驾驶员-车辆-道路-交通环境的协同振荡模型，获取了晴天和雨环境下驾驶员在不同条件的城市道路上行驶时的生理变化特征，建立了基于元胞自动机雨天城市快速路交通流模型，揭示了雨天城市道路驾驶人跟驰行为主要特性参数的统计特性、变化规律，建立了基于驾驶行为的雨天交通流模型（跟驰模型，DB-RCM）和雨天通行能力模型。. 通过研究，基本揭示了降雨对城市道路交通影响的基本机理，降雨和驾驶行为对道路通行能力的影响。研究成果一方面能够为雨天城市道路交通拥堵的发生、预防和治理提供理论方法支持，一方面为道路通行能力理论方法的完善，相关研究提供借鉴。