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Xuedong燕,竟似杨Qingwan雪,李Xiaomeng Ke段,Junyu挂,Wanjun李, ”探索影响标志的设计和车载音频警告司机Flashing-Light-Controlled年级口岸的行为:一个驾驶基于模拟器的研究”,《先进的交通工具, 卷。2019年, 文章的ID2497459, 20. 页面, 2019年。 https://doi.org/10.1155/2019/2497459
探索影响标志的设计和车载音频警告司机Flashing-Light-Controlled年级口岸的行为:一个驾驶基于模拟器的研究
杨竟似,1 Xuedong严
,1
Qingwan雪,2
Xiaomeng李,3
科段,1
Junyu挂,1
和
Wanjun李1
1非常贴切的大数据应用技术交通行业重点实验室综合运输、交通运输学院,北京交通大学,北京100044,中国
2北京城市智能交通控制技术重点实验室,北理工大学,北京100144,中国
3事故研究中心和道路Safety-Queensland (CARRS-Q),健康和生物医学创新研究所(IHBI),昆士兰科技大学(QUT),开尔文林4059年,澳大利亚昆士兰州
文摘
年级口岸的复杂环境和严重碰撞后果引起的担忧在口岸交通管制当局安全条件。优化传统设备和应用新兴技术是有价值的措施,提高平交道口的安全条件。在这项研究中,一个闪光运行(FLR)预警系统提出了减少交叉flashing-light-controlled年级口岸的违反,提高司机的表现(FLCGCs)。44完全授权司机30至48岁参加了驾驶模拟器研究调查的有效性两个系统的对策:提出设计标志和路面标记(PSM)平交道,和两级车载音频警告(IVAW)技术。一系列的闪光触发时机和两个雾蒙蒙的条件设计在这个实验中测试系统的适用性。司机的性别和职业被认为是检查司机的适应新提出的系统。五个变量被收集和分析本研究调查系统的有效性,即。,司机的合规,接近平均速度,制动反应时间、减速,和red-to-crossing时间。结果表明,司机的驾驶性能提高了PSM只有条件和PSM + W条件。FLR预警系统可以消除负面影响的雾蒙蒙的天气和减少司机的行为在某种程度上的性别差异。这些发现表明FLR预警系统有可能减少平交道碰撞的概率。
1。介绍
平交道口道路和铁轨相交了火车和汽车之间的严重冲突。2004年、729年平交道口事故发生在中国,共有513人死亡和2292小时的中断干线操作,造成直接经济损失高达¥1200万(约168万美元)1]。已经观察到在其他国家类似的数据。在欧洲,平交道事故导致604人死亡和伤亡在2011年,占四分之一以上的铁路事故(2]。在美国,年级口岸的碰撞频繁,有267人死亡和826人受伤平交道口2018年(3]。因此,平交道安全一直是全世界最高的问题之一,吸引相关交通部门和公众的关注4,5]。在所有年级交叉碰撞的原因,司机行为接近平交道口的主要贡献者之一(6),表示需要对策针对司机提高平交道口的安全条件。
在中国,平交道口可分为守卫的口岸和nonguarded口岸,其中约62%是nonguarded口岸7),有司机错误和违规可以观察到。对于nonguarded口岸,可以定义两种交叉根据预警设备提供,例如,被动口岸和活跃的过境点。被动口岸提供静态预警设备,例如,停止的迹象,路面标记,和先进的预警信号。司机必须遵守交叉和检查如果有火车接近前交叉。不同于被动的口岸,活跃口岸提供主动预警设备可以实时调整,例如,闪光或闪光的门。司机不允许进入十字路口如果门下降和/或红灯闪烁。与被动控制相比,较低的年级口岸的失事率和更大的合规与主动控制设备已报告在两个历史事故数据分析和驾驶模拟器研究[5,8,9]。然而,司机可能不符合主动平交道控制因为各种各样的原因。flashing-light-controlled口岸,司机错误和违规经常观察到由于缺乏物理障碍(10]。然而,很少有人注意到这样的平交道口。理想情况下,立体交叉是最有效的解决方案,避免平交道冲突,但它不能广泛的应用由于成本较高(11]。因此,有一个大的需求开发低成本技术或设备来提高司机的合规和行为flashing-light-controlled平交道口(FLCGCs)。
当开发有效的FLCGCs,彻底的理解司机的穿越行为具有十分重要的意义。由于高估剩余时间和误解的警告信息,至少有55%的司机仍然选择交叉轨道甚至红灯闪烁时(10,12]。虽然没有黄色信号,都有一个过境点的上游地区现有巷道出现闪光,这是类似于巷道交叉口的“两难区”。当司机遇到一个信号改变,他或她可能既没有阻止也没有十字架成功由于较高的进料速度,低估了所需的制动距离或锻炼积极行为(13]。司机的错误决策闪光的发作可能导致闪光运行(FLR)违反,和司机的突然停止动作前的口岸与可能导致追尾事故的车辆。此外,而不是等待结束的闪光,有些司机往往交叉轨道火车一离开十字路口红灯仍闪烁。这种行为可能会把司机的风险如果第二次列车接近14]。
许多安全的方法来减少FLR年级口岸的违反都集中在对策应用交叉路上或平交道本身(例如迹象,路面标记,和闪光的预警时间)。可以推断,司机可以感知相关的危险的符号和标记的平交道,从而改变他们的旅行速度达到一个安全的和平稳的驾驶过程(15- - - - - -18]。然而,静态符号和标记提供有限的帮助在协助司机停止/去做决定。与此同时,符号和标记的作用是降解在恶劣天气条件下,如多雾的天气。车载音频警告(IVAW)基于智能车辆基础设施合作对策(IVIC)技术可以弥补缺陷的静态符号和标记(19]。许多研究已经证实IVAW可以提高司机的行为。然而,缺乏能够告知司机IVAW的失败可能平衡安全效益。毫无疑问,传统的符号和标记的可靠性IVAW相比是不可替代的。然而,很少有研究迄今为止被认为是这两种对策的互助提高平交道口的安全条件。
2。文献综述
本文提出了两种新颖的低成本的平交道口的治疗。交通标志和路面标记是传统的交通管理的基础。IVAW是一个新兴的和流行的智能管理技术。本文旨在提出一个更合理的设计和布置的符号和标记,在此基础上,提出一个匹配IVAW程序。假设这两个对策的互助可以改善闪光运行的可靠性和有效性(FLR)预警系统。
2.1。一系列迹象和路面标线的对策
在中国,有一个缺乏平交道口设计标准匹配的信息要求司机。符号和标记实践的缺陷没有被充分解决。手动在统一的交通控制设备(美国MUTCD) [20.一个四方形]表明,所有年级交叉(除非门系统)应安装动态包络线标记(民主党)来表示的间隙要求火车。民主党用于描述危险地区的汽车和火车相撞。此外,如果自动盖茨不提出,如果有两个或两个以上的轨道平交道,补充数量的跟踪斑块应该安装以下crossbuck迹象显示多个列车穿越的可能性。然而,在中国没有类似的要求应用相关标准。
一般来说,平交道平交道口附近放置警告标志,提醒司机可能停止。司机可能明白相关的符号是一个跨越,但他们可能不了解其行为的影响(21]。驱动程序所需的信息取决于交叉的性质。在FLCGCs的情况下,司机不需要认识到危害,但他们需要准备吃慢点和注意闪光的变化。因此,有必要为司机提供的信息类型的跨越。信号前的迹象和路面标线(见图1(一)和1 (b))已被列入MUTCD提醒司机在前面路口的十字路口。之前的研究表明,这些可以帮助司机做出适当的停止/去决定和减少两难区效应(22]。提前闪光标志被广泛采用在新西兰和澳大利亚(见图1 (c))。然而,目前尚不清楚,应该定位在平交道口和符号如何影响司机的行为。
(一)
(b)
(c)
预先放置距离平交道的警告信号可以根据设计计算的速度。在中国,信号平交道警告标志是潜在的典型标志,警告司机停止的情况。预先放置的距离是基于2011年AASHTO政策与停车视距(见下面的方程(1)减去标志易读性55米的距离。 SSD在哪里停车视距(m);设计速度(公里/小时);t是刹车反应时间(2.5秒);和一个减速率(3.4米/秒2)。
另一个典型条件MUTCD不在中国标准。条件考虑地方道路使用者必须花一些时间来调整速度和改变车道交通拥挤,因为复杂的驾驶情况。的距离是由为司机提供premaneuver 14.0到14.5秒的时间车辆机动(2011 AASHTO政策,决定能见距离见方程(2))。同样,易读性55米的距离是一个标志。 其中DSD是决定视距(m);设计速度(公里/小时);tpremaneuver时间(14.0秒和14.5秒之间);和一个减速率(3.4米/秒2)。
应该注意,MUTCD没有指定如何优化警告标志放置在交通安全方面和操作。提出了一系列的应用和路面标记FLCGCs迹象。
2.2。车载音频警告对策
相当大的研究和创新发生IVAW为穿越的安全对策。们et al。23)发现IVAW导致更高的合规率当火车接近被动过。IVAW也导致更低的速度接近十字路口,制动响应时间更快,更大的安全被动口岸的利润(24,25]。然而,IVAW活跃口岸的影响有限,并提供了一个重要的原因是,口头警告闪光被激活时,司机很难收集足够的信息和做出快速反应23]。因此,警告消息的交付时间可能严重影响预警系统的有效性(26,27]。事实上,司机可以避免大多数侵犯如果警告消息提前交付的闪光激活,尤其是在短时间内停止线的情况下闪光时激活。的预警系统提出了在先前的研究中,听觉警告消息通常是用来提醒司机列车接近,需要司机立即采取适当的行动。系统只提供紧急警告消息称为单级预警系统(SSAWS)。SSAWS只发表警告一次,但它使得司机很少有时间来识别和应对可能的危险情况。然而,两级预警系统可以帮助司机保持安全的驾驶环境,提供一个预测信息,吸引司机的注意力在第一阶段28,29日]。IVAW应用程序的大量低成本比传统有源设备为其使用提供额外的动机(30.,31日),而它们的有效性将检查在这项研究。
2.3。雾天对驾驶行为的影响
不同天气条件下对交通事故的影响一直重视交通领域的研究(32,33]。在恶劣天气条件下,雾是最危险的一个,更有可能导致事故频率高(19.54%)和严重事故的结果(34,35]。在雾可以开车危险的司机的水平的能力随着雾导致大量减少可见性(36]。在所有驾驶行为的适应在雾中,变化的速度是最典型的一个。司机倾向于接近平交道速度过高,他们停止,因此,高速已成为一个主要因素在许多的事故发生在大雾天气(37]。虽然在大雾天气驾驶行为调查在许多研究中,很少有解决highway-rail年级口岸的司机的行为是如何受雾的影响。此外,预计该年级口岸的对策可以抵消负面影响雾的天气,为司机提供更多安全利益。常见的各种不利天气条件的负面影响主要来自于损伤在司机开车时的可见性和心理工作负荷的增加。因此,调查提出对策的有效性和可靠性的雾也可能表明其适用性潜力在其他不利天气条件。
2.4。的影响司机驾驶行为特征
司机特征被发现与意想不到的人为错误,故意行为,道路(和风险行为38- - - - - -40]。司机之间的特征、性别(5,41和职业42,43]承认区分司机的表现了一个伟大的方差。一些研究报道,女司机违反承诺少于男性司机(41,44,45]。违反行为强烈碰撞的可能性,因此,有关男性司机更有可能参与损伤和死亡事故相比,女性(46,47]。此外,司机的职业相关的另一个因素是交通违规和道路交通事故48]。专业的司机(例如出租车、公共汽车或卡车司机)有一个高交通事故的概率由于道路和高接触疲劳驾驶的可能性(49]。此外,专业司机可能执行不同于非专业司机因为不同程度的驾驶技能。一般来说,出租车司机更有经验,对即将道路几何的变化更敏感,表现得更巧妙地在纵向和横向都比私人汽车司机车辆控制(50]。尽管许多先前的研究分析司机的交通违规和crash-involvement风险中的性别和职业特征,尚不清楚是否有性别和职业差异驾驶行为过程中接近平交道。
2.5。本研究的目标
总之,当前的交通标志和路面标志中国FLCGCs提供足够的信息来驱动程序,以及美国和澳大利亚的设计是值得学习的。对于IVAW,现存的文献很少提到两级IVAW,特别是当它是用于交通标志。此外,司机的特点和大雾天气导致不同的驾驶行为模式。然而,他们对驾驶行为的影响过程中接近平交道尚不清楚。为此,本文提出了驾驶模拟器实验研究,旨在调查的有效性低成本FLR flashing-lights-controlled平交道口的预警系统。图中给出的研究的研究框架2。与先前的研究相比,本文改进了目前知识四个方面:(1)提出了一种闪光运行(FLR)预警系统,包括改进的符号和标记(PSM)设计和两级IVAW;(2)而不是设计一些闪光触发时机(FLTT),本研究着重于司机的停止/去决定下一组连续散射点FLTT预定义的范围内;(3)一系列FLTT设计结合二进制大雾的选择条件测试的适用性FLR预警系统在能见度不良状况;和(4)驱动特征,如性别和职业,被认为是在这项研究中,研究不同的司机的PSM和IVAW适应新的提议。
3所示。方法
3.1。参与者
充分授权47个参与者招募参与这驾驶模拟器的研究。三个参与者经历了模拟器的不适,未能完成实验。因此,总共44个参与者年龄在30到48年(南达科他州拉意思= 37.2 = 26.1)包含在这个实验。他们由21个专业司机(男7女14日)和23个非专业司机(10男13女)。专业的全职司机的出租车司机驾驶体验平均为17.7年,平均每年开9.47万公里的距离。来自不同职业和非职业司机开了每日的目的。他们的平均驾驶体验是9.7年,平均每年开1.92万公里的距离。
3.2。装置
在这项研究中,驾驶模拟实验和数据收集使用北京交通大学(BJTU)驾驶模拟器(如图3)。高保真驾驶模拟器由一个二自由度运动基地平台,一个环境噪声模拟系统,数字录像回放系统,弯曲的投影屏幕上提供了一个300度前/周边视野分辨率为1400×1050像素。全尺寸汽车驾驶舱(福特福克斯)模拟器设计完全按照真实的车辆和内部组件包括方向盘、仪表盘、制动踏板、油门,座位,等。与此同时,它还提供了一组软件对于驾驶场景设计、虚拟交通环境模拟、虚拟道路设计和场景演示。驱动数据的采样频率是60赫兹。
(一)
(b)
3.3。场景设计
实验3(交叉类型)×5 (FLTT)×2(雾蒙蒙的条件)受试重复测量设计。三种交叉考虑的设计标志和路面标记为平交道口和两级警告的存在与否。详细解释这三个交叉类型是:(我)基线:传统设计的迹象和路面标记在中国平交道;(2)PSM:该设计平交道的迹象和路面标记没有警告:(3)PSM + W:提出设计和路面标记平交道的警告迹象。
FLTT取决于车辆到达的时间停止线。五种不同的FLTT 2到6年代1 s区间设计在这个研究。此外,两个模糊的条件包括清晰和大雾被认为测试的影响PSM和IVAW司机的穿越行为在不同的大雾天气。大雾场景的可见性是50米。因此,共有30个不同类型的实验场景进行了这项研究。
道路设计在这个实验中是一个双车道,双向车道宽度为3.5米每车道限速70公里/小时。平交道口都均匀分布在路上,每两个连接的800米直路。闪光信号被激活时,停止线的车辆到达时间会见了FLTT。一旦激活,红灯开始闪烁的速度60 Hz,伴随着一声警告beep的速度(60 dB)响60赫兹。信号持续时间是15秒。
基线平交道之后中国设计标准和要求标识显示在图中4(一)。停止线和闪光信号被提前5 m的穿越铁路。闪光信号一起聚集在路边crossbuck标志和“站红、禁用如果灯”的迹象。同时,nonguarded平交道与多个跟踪迹象是定位在路的右边前50米铁路。拟议的平交道口交通控制设备的设计是基于基线设计(图调整4 (b))。闪光的补充数量的跟踪斑块安装以下crossbuck迹象。民主党(动态包络线标记)建议将提前在路上2 m和铁路平行。Nonguarded平交道与多个跟踪迹象被转移到220米距离停止线。此外,闪光前迹象是在前面的路口安装了50米为司机提供信息关于他们是否应该准备停止或经历。
(一)
(b)
(c)
IVAW触发口头警告:“闪光控制在前方300米平交道,请小心!”和“闪光即将变红,请慢下来!。“最初的预警发布300离开车辆时停止线,第二个被释放在3 s闪光激活前,如图4 (c)。
在这项研究中,两组实验测试参与者的开车的路线设计表现过程中接近平交道口。路线由八个平交道口基线长度6.4公里。为了减少司机的适应性、难忘和预测概率的重复测试,五年级交叉不同FLTT随机选择测试平交道口。其他两个年级交叉类型组合在一起。路线由14年级交叉设计根据推荐的迹象和路面标记,长度为11.2公里。十年级交叉测试(2 (PSM和PSM + W)×5 FLTT)是随机选择的路线。然后,每个线路的测试口岸被随机排序,形成三个FLTT序列。每个驱动程序为每个开车的路线是随机选择的,所以,每个司机有经验的30个考试年级交叉在不同的订单。
3.4。过程
所有与会者都介绍了实验在他们移民。在正式实验之前,所有的参与者都有至少5分钟的训练,这样他们可以熟悉虚拟驾驶环境和模拟驾驶操作。参与者被指示实践加速和刹车轻轻地和实践保持速度和方向盘。在实验之前,每个参与者被要求签署一份知情同意书并填写人口和一般驾驶的调查问卷。在正式的测试中,他们被要求动力和行为,因为他们通常所做的那样。参与者还被告知,他们可以在任何时候退出实验晕车或任何不适。然后,参与者把每个场景下两个雾蒙蒙的条件(清晰和大雾)随机序列平衡顺序效应。他们每个人都得到休息之间的测试。一次持续了大约1 h为每个参与者和补偿200元(30美元)提供了他们的成功完成。
3.5。数据分析
如图5显示,本研究考虑因素包括大雾天气,性别,职业,穿越类型和FLTT。五个因变量收集和用于测试的影响PSM和IVAW司机的穿越行为,例如,合规与否,接近平均速度,制动反应时间、红穿越时间,和减速。上面的详细定义相关措施解释如下:合规与否(是的= 1;没有= 0):变量代表司机遵守交通规则是否平交道。接近平均速度:平均速度方法交叉测量在穿越前五的距离:300米、220米、100米、50米,20米。制动响应时间(BRT):是由测量的时间主题车辆引发了一场火车“事件”(“警告”或前3 s“闪烁的红灯”)的时间参与者首先抑郁刹车踏板。这是对于那些方法,参与者并没有违反平交道口的控制。减速:速度的变化率期间从制动器的最大制动的时候了。这是对于那些方法,参与者并没有违反平交道口的控制。红色穿越时间(RCT):测量从闪光的时间被激活的时间主题车辆到达停止线。它反映了司机的违规的严重性。这是对这些方法在参与者违反了年级交叉控制。
合规使用分层的树型回归变量进行了分析。树的规范建设包括:CHAID算法应用;树的最大深度设置为3水平;和意义值分割和合并节点类别设置为0.05。父节点的最低病例数设置为100年,子节点的最小数量的情况下设置为50。其他措施开车使用方差分析和使用性能进行了分析α0.05确定统计学意义的层次。所有使用IBM SPSS统计分析进行了22所示。
4所示。结果
4.1。合规
表1列表合规率与不同的因素,包括雾蒙蒙的状态,性别,职业,穿越类型和FLTT。分层的树型回归的结果如图所示6。最后树结构对合规涉及三个分裂变量,包括性别、交叉类型和FLTT。这意味着上述三个变量显著影响司机的合规,其中FLTT是最重要的因素,其次是性别和交叉的类型。没有统计上显著的职业和大雾天气的影响被发现司机的符合性。
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如图6,树包含三个层次。在第一个层面上,合规(节点0)分为三个子节点根据FLTT(节点1 - 3)。在第二个层次,节点1是分为两个子节点(节点4 - 5),性别,而节点2和节点3都分为两个子节点(分别为节点节点6 - 7和8 - 9)跨越类型。在第三个层面,节点4和节点5被分成两个子节点(节点- 11和12 - 13节点)跨越类型。详细的特征可以确定如下:第一级:发现FLTT在遵循是最重要的影响因素。FLTT早些时候(4 s, 90.2%;5 s, 93.6%;6 s, 93.9%), 92.6%的司机遵守规则,这是远远高于2 s下司机的比例(34.5%)和3 s(75.0%)的条件。在第二个层次:FLTT早些时候的条件(4 - 6岁),性别是最依从性的影响因素。96.7%的女性司机选择了遵守规则,这是比男性司机的比例高出7.6%。然而,后来FLTTs,例如,2和3年代,穿越类型的重要因素在所有性别的因素没有显著影响被发现司机的符合性。基线和PSM分为同一组,这意味着司机往往会做出同样的选择是否符合规则。穿越的交互效应类型和FLTT可以更直观地观察到在图7。当FLTT 2 s, PSM的合规率+ W口岸(65.9%)被发现明显高于PSM口岸和基线(12.5%)。FLTT 3 s时,有94.3%的司机开车在PSM + W场景选择遵守规则,这是远远高于基线的司机和PSM场景(65.3%)。第三层次:当FLTT从4到6年代不同,男性和女性司机的合规率显著影响跨越类型。女性司机、基线和PSM分为同一组这意味着女性司机往往会做出同样的选择是否符合规则。95%的女性司机倾向于遵守规则在基线和PSM的条件,而女性司机的合规率条件下PSM + W达到100%。男性司机,91.7%的司机在PSM和PSM + W条件下遵守规则,这是比基线条件下高7.7%。
4.2。接近平均速度
司机遵守规则,他们接近不同类型的平交道口时速度资料计算。图8介绍了接近平均速度(AMS)为不同FLTTs概要文件。每个subfigure提供主体车辆的平均速度从400年穿越前10米背后(停止线被认为是0 m平交道)。它可以发现,所有三种类型的口岸,司机几乎保持恒定的进料速度。在基线,司机在更高的速度,直到他们接近十字路口观察到警告信号在45米的距离,然后开始放缓。然而,司机开始放缓比基线PSM口岸的早些时候。的警告信号是220口岸之前,司机走到路口在一个较低的速度。PSM + W过境点,司机收到了语音信息当他们300前面的路口,这促使他们慢下来,方法在较低的速度比其他条件。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
雾蒙蒙的条件的影响,性别,职业,穿越类型和FLTT在司机的进料速度进行了进一步分析五感兴趣的距离:300米,十字路口(最初警告PSM + W条件下发生在这个位置),220 m的口岸(nonguarded平交道与多个跟踪标志采用PSM和PSM + W的条件下),穿越100米,50米到十字路口(提前一闪光信号采用PSM和PSM + W的条件下),和20 m的跨越。表2显示了平均速度在不同类别在不同因素条件下,和表3总结了这些措施的方差分析结果。
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重要的在0.05水平。 |
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平交道,海拔300米,平均速度是大雾天气影响(F= 187.055, )和性别(F= 5.583, )。没有雾的平均速度明显高于在浓雾和男性司机的平均速度高于女司机。然而,没有发现显著的影响所有其他因素对速度穿越300米。
方差分析分析(如表所示3)表明,司机的进料速度在220 m的十字路口是大雾天气影响(F= 179.128, )和交叉类型(F= 35.005, )。类似于平均速度穿越300米,平均速度在220年没有雾也显著高于在大雾。至于穿越三种类型,最小速度能找到PSM + W过境点,虽然没有明显的区别PSM过境点,观察基线。
在100平交道,十字路口类型(F= 85.097, ),大雾天气(F= 11.610, ),和他们的交互效应(F= 3.238, )在平均速度有重要影响。如图9插图,司机倾向于保持一个较低的速度100 PSM口岸比基线。PSM + W口岸的平均速度是所有三种类型的穿越中最低。此外,没有雾的平均速度比在大雾PSM和PSM + W条件,而对于基线,没有发现差异之间的清晰和大雾的条件。
在50米平交道,大雾天气表现出对平均速度(产生重大影响F= 5.080, )和司机在大雾中保持着更高的速度比没有雾(42.44公里/小时和41.00公里/小时)。FLTT (F= 30.888, )和交叉类型(F= 138.235, )也意味着速度的重要因素。司机的平均速度与FLTT的增加逐渐下降。能找到三口岸,显著减速PSM + W过境点,而没有明显的PSM口岸和基线之间的区别。
最后,方差分析分析表明,在20米到十字路口,性别对平均速度有显著影响(F= 14.530, )和男性司机比女性司机更小的平均速度。此外,平均速度也显著影响交叉类型(F= 136.307, ),FLTT (F= 124.173, ),和他们的交互(F= 14.872, )。图10显示司机的平均速度在不同的交叉类型和在每个FLTT大雾天气条件。一般来说,司机的进料速度的增加减少FLTT口岸。均值接近PSM + W穿越速度明显低于PSM的跨越和基线。增加FLTT, PSM + W之间的速度差异跨越和其他两个交叉类型变得更小。大雾天气(如图10 (b)),为不同FLTTs能找到不同的模式。一般来说,当FLTT迟到,例如,2和3年代,司机保持更大的速度比大雾天气晴朗。然而,早期FLTTs,结果完全相反的司机的平均速度是大在大雾天气晴朗。
(一)
(b)
4.3。制动响应时间
表4列表驾驶性能与不同的因素,包括雾蒙蒙的状态,性别,职业,穿越类型和FLTTs。根据方差分析结果(表5)、大雾天气(F= 35.269, ),性别(F= 6.625, ),穿越类型(F= 305.019, ),和FLTT (F= 25.587, )对快速公交都有显著的影响。不管口岸类型,司机的brt系统在大雾天气晴朗是小于男性司机往往比女性司机提前刹车。但是,没有统计上的显著差异被发现之间的专业和非专业司机。在PSM十字路口交叉类型、驾驶员制动早些时候和PSM + W穿越与基线相比,特别是在PSM + W穿越。为不同FLTTs,司机的brt系统大FLTTs早些时候的状况。
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重要的在0.05水平。 |
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此外,三个被发现显著的交互效应,例如,交叉型×雾蒙蒙的条件(F= 7.037, ),穿越×性别类型(F= 4.533, ),和FLTT×雾蒙蒙的条件(F= 4.554, )。图11提出了不同组合的意思是BRT路口类型和性别。它可以指出,男性和女性司机在BRT基线口岸的显著差异。然而,BRT的性别差异是退化的PSM应用时,尤其是对PSM + W条件。图12提出了司机的BRT FLTT和大雾天气的不同组合。它可以发现,brt系统的差异之间的清晰和大雾FLTT变成更大的增加。
4.4。减速
减速的方差分析结果显示的显著影响雾蒙蒙的条件(F= 3.924, )和职业(F= 8.673, )。司机的过程中出现天气晴朗是小于在大雾,和专业的司机往往与减速比非专业司机刹车。类似于快速公交,减速也受到交叉类型(F= 84.017, ),FLTT (F= 22.208, ),和他们的交互(F= 2.341, )。根据表4,司机的减速PSM条件与基线相比略微降低。PSM + W条件,减速进一步减少,这表明警告消息使司机刹车提供更为舒适的减速与波动。图13介绍了针对不同FLTTs意味着减速。FLTT多样从3到6年代,FLTTs早些时候,减速逐渐减少以及标准差。然而,最新的减速FLTT (2 s)并不是最大的,因为司机更有可能通过过境点,不太可能在这种情况下制动。PSM使用时,减速率最大的最新FLTT (2 s),尤其是对PSM + W条件,这意味着司机依靠IVAW可能需要紧急刹车。
(一)
(b)
此外,穿越类型的交互×雾蒙蒙的条件(F= 5.733, )也对减速产生重大影响。图(14日)介绍了意味着减速穿越的不同组合类型和大雾天气。在没有雾,减速为PSM相比没有显著差异的基线,而减速PSM + W条件下显著降低。不同的大雾,减速PSM和PSM + W条件下显著降低。此外,基线,司机的减速雾远远大于在天气晴朗。然而,在PSM和PSM + W条件,减速之间的差异雾,天气晴朗是减少。
(一)
(b)
尽管性别(F= 0.215, )没有显示显著影响减速,穿越类型和性别之间的交互效应(F= 2.998, )是重要的。如图14 (b),女司机更有可能表现出更大的减速比男司机基线条件下。相反,女司机的减速是小于男性司机在PSM和PSM + W口岸,这表明男性司机可以控制车辆顺利而女性司机更敏感的变化标志和警告消息。
4.5。红色穿越时间
根据方差分析结果(表5)、性别(F= 8.918, )和职业(F= 4.523, )对个随机对照试验表现出显著的影响。男性司机的相关显著长于女性司机的(5.81 vs 3.64年代)。同样,非职业驾驶员也花更多的时间在接近比专业的司机。FLTT的主要作用(F= 11.706, )与职业及其交互效应(F= 3.912, )在相关的也是重要的。如图15FLTT增加,非专业司机的相关的迅速增加,而专业车手相关的用更少的波动增加相对缓慢。在这个实验中,没有明确的影响跨越类型(F= 0.304, )和大雾天气(F= 0.352, )在相关的被发现。
5。讨论
5.1。PSM和IVAW对驾驶行为的影响机制
研究一个基于仿真实验研究PSM的影响和IVAW司机的驾驶性能接近平交道口过程中由闪光控制。此外,PSM的影响是否和IVAW随司机的性别、职业和大雾天气测试在这个研究。
一般来说,用户的合规率可以用来评估系统效率在不同安全对策(5,23]。PSM的假设与安全驾驶行为与当前的符号和标记不支持合规管理数据。70.2%的参与者成功地停在了PSM平交道,而69.8%的参与者成功地停在基线平交道。类似比例的参与者两个口岸的遵从性可能是由于相似性知觉线索由被动提供交通控制设备。标志和标志设计为司机提供了“无声的”警告nonguarded平交道口的前面。穿越的闪光但没有IVAW,司机不知道闪光灯是否变红。如果闪光激活当车辆接近十字路口,司机可能草率和不正确的停止/去做决定。在“无声的过境点,超过三分之一的司机违反FLTT 3 s时,和2 s FLTT时违反率达到87.5%。这个结果也支持即将到来的平均速度(AMS)剖面的司机选择违反闪光。图16展示了一个例子,显示了司机减速趋势之前,随后加速通过平交道。有些司机可能越过平交道口因为他们觉得很难停下来,或者他们没有看到一列火车4,51]。正如所料,额外的IVAW导致合规率较高(92.3%)比传统的招牌干预。特别是,IVAW大幅降低参与者的数量决定在晚FLTTs穿过十字路口。
虽然系统似乎影响合规率,司机的变速模式还应该研究更好地理解系统的性能。穿越意味着减速方法可以突出了安全效益和它在各种调查研究[5,52,53]。在这项研究中,发现不同类型的口岸的速度模式明显不同。与基线口岸相比,PSM导致早期减缓口岸前220米。220米到50米的减速可能可以解释为nonguarded年级跨越标志和年级交叉的位置信号迹象。这个发现证实,司机会注意符号和接近平交道口时采取相应的行动。然而,PSM口岸和基线的速度概要文件是高度重合的司机更接近了口岸。预警信号的存在很可能只是影响的感知,而不是司机的停停走走的决定。在收到一期PSM + W口岸的警告信息,司机有明显减速行为。同时,相比于其他两种类型的平交道口,刹车停止出现早在PSM + W口岸和整个减速过程平滑由于阶段的警告。
此外,PSM的安全改进和PSM + W支持短BRT和较小的减速(见图17)。总的来说,快速公交和PSM口岸的减速略小于基准。具体地说,司机在PSM + W条件下对早些时候发生的事件与波动。司机的BRT是长和减速FLTTs早些时候较小的条件下。这表明,司机会提前减速处理闪光的改变当他们接近平交道,准备行动。因此,他们有足够的时间慢慢移到刹车踏板,然后,不断,直到停在停止线。此外,最新的减速FLTT (2 s)并不是最大的,因为司机更有可能通过口岸。因此,20 m的PSM口岸的平均速度高于基线。
5.2。在有雾的天气系统的适用性
雾中能见度会增加碰撞的风险在某种程度上,和大多数司机可能会执行安全适应性(54,55]。在这项研究中,大雾导致后期反应改变基线口岸的闪光。特别是在FLTTs早些时候,BRT在浓雾情况显然是超过没有雾条件。很难司机发现和应对雾的闪光,直到车辆50 m的跨越。在这种情况下,司机不得不采取更大的减速,这可能会增加他们的参与在尾端的崩溃。上游移动警告在雾蒙蒙的天气可以提高司机的情况提前意识,这是支持降低进料速度和减速和较短的反应时间。在没有雾,PSM没有显示的好处在提高反应时间,司机很容易检测到口岸。IVAW应用时,反应时间和减速在大雾天气都大大减少,暗示IVAW PSM和基线的优点。这一发现表明,该系统可以弥补在雾能见度不足。此外,研究表明,大雾天气对合规率没有显著影响。 The result implies that the possibility for intentional violation should be higher than the unintentional violation in the study, as the visibility condition in fog is more likely to increase unintentional violation rate.
5.3。系统适应性的司机具有不同特点
司机的特点发挥了重要作用的感知、决策、和反应过程中接近平交道口。例如,相比之下,女司机,男司机更有可能违反了闪光,这和以前的观测是一致的(45,56]。尤其是FLTTs早些时候的案例中,性别是一个重要的人口统计学变量影响合规率,因此它被优先用于检查系统的有效性。女司机不敏感的变化迹象和标志设计,但额外IVAW合规率提高到100%。此外,我们的研究结果表明,与女性司机相比,男性司机倾向于提前刹车,但是应用程序的两个对策成为不同性别之间的差距缩小。另一方面,男性司机是2.2年代的个随机对照试验(59.6%)比女司机的长,这意味着男性司机倾向于更谨慎和保守在处理危险情况。然而,没有观察到性别效应在这项研究中,进料速度和减速,这与以前的研究一致57]。这是猜测,男司机和女司机在车辆控制能力接近类似平交道。
至于职业,专业司机更有可能比非专业司机交叉十字路口短相关。特别是当FLTT增加,专业司机往往采取行动更快,因此vehicle-train崩盘的风险较小。是证实,专业司机有更多的驾驶体验和更熟练的在避免事故58,59]。然而,对于那些专业司机停止的决定,他们比非专业司机突然减速(如图18)。一个可能的解释是,那些司机已经准备加速通过口岸之前光闪烁。两个对策调查研究没有区分专业和非专业司机的减速效果。虽然职业没有重大影响合规率和进料速度,发现非专业司机开车速度略高于专业司机当接近平交道口。类似的发现报道在之前的研究中,与非专业司机开车的速度比职业司机当接近十字路口42]。在基线条件,专业司机(35.24%)有更大的比非专业司机违反(25.65%)。同样,先前的研究已经报道,专业司机更倾向于十字路口黄色指示期间,因为他们有一个更高的经济压力和需要开车时节省时间(57,60]。许多专业司机已经形成了加速的习惯在黄灯时间间隔(61年]。因此,当他们遇到了一个闪光改变在平交道口,他们不太愿意等待火车。这一现象是4 s FLTT时最为明显。在这种情况下,专业司机的合规率(86.51%)低于6.97%非专业司机(93.48%)。PSM和PSM + W缩小合规率在不同职业之间的差异。此外,没有专业的司机和非专业司机对BRT的区别。它暗示司机的知觉反应很大程度上取决于驾驶员的生理特点,而不是司机的技能和个人习惯。
6。结论
驾驶模拟器实验说明了穿越类型的影响在一系列FLTTs司机的行为。这项研究有助于更好地理解传统的设备和先进的预警技术的有效性在年级交叉使用。结果表明,PSM可以提供有限的安全利益。在某种程度上,AMS PSM导致低,较短的快速公交,更小的减速,在合规和短个随机对照试验,而无明显差异率为观察与基线相比。IVAW时使用,显著地改善了合规率,尤其是在后期FLTTs(即。2 s, 3 s)。此外,ASM, BRT,减速也显著降低了与小波动。一般来说,PSM的积极的效果是最明显的,当FLTT 3 s,而IVAW增强表现在各种条件下开车。研究表明,对策结合PSM和IVAW可以作为一个安全工具开发协助司机的停止/在平交道口去决定,安全驾驶。
研究还证明了负雾天对驾驶行为的影响,但影响可能被PSM和IVAW补救。可能会干预系统应该有类似的有生力量与受损的能见度其他不利条件,如雨天或晚上的状态。
司机特征的分析表明,性别应视为预测grade-crossing-crash风险的一个重要因素。总的来说,男性司机比女性司机表现出更好的性能,但性别差异降低了使用PSM和IVAW。系统似乎更有效的专业司机,而非专业司机做了一个去决定显示更多的犹豫和vehicle-train崩盘的可能性增加。
总之,研究探讨如何雾蒙蒙的状态,性别,职业,FLTT flashing-light-controlled年级口岸的司机的性能的影响。结果证明交通标志设计和IVAW的有效性,并提出安全对策的组合使用来最大化效益。FLR预警系统设计的研究是有效提高司机的表演和帮助司机安全通过平交道口。这意味着两级IVAW与PSM不仅提供实时和更高的安全性,但也增强了系统的可靠性,PSM。此外,该系统能够减轻天气多雾的负面影响,减少司机的个体差异在穿越过程中,这表明该系统具有良好的适用性和适应性。研究的发现为交通控制提供重要指导,基础设施设计和驾驶员辅助系统开发在中国关于平交道口。
7所示。局限性和未来的研究
这项研究提供了一个先锋研究向grade-crossing-approaching行为的理解在不同因素的影响。当前研究的主要局限是BRT和个随机对照试验是相对的值,不能直接用于工程标准作为参考。限制可以被使用补充措施,例如,眼动检测的时候司机实际感知交通信号和闪光。虽然IVAW对司机的行为提供了一个积极的影响在传统的闪光,详细设计功能需要进一步修改/建立之前,更可以得出具体的结论。设计特点的例子包括词语的选择和交货时间的音频警告消息。此外,我们并不认为年龄对传动性能的影响实验设计。先前的研究充分证明了老化影响损伤严重事故率和驾驶性能46,62年,63年]。因此,建议未来探索时代grade-crossing-approaching行为的影响研究。
数据可用性
行为数据用于支持本研究的发现是限制独立伦理委员会(IRB)为了保护参与者的隐私。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
这项工作为中国国家自然科学基金资助(71771014,71771014)。
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