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摘要：随着城市路网的发展与交通密度的提高，城市交通地下化开始成为适应现代城市高密度和高强度开发需要的一个发展方向．地下道路作为城市道路在地下的延伸，其作用在于引导长距离交通与地区性交通的分离，采取与常规交通分离的办法疏解城市交通密集地区的交通，使城市各部分建立起快速直接的交通联系．由于地下道路环境的特殊性，不能简单地将现有的地上道路建设的规范和经验套用在地下道路上．国内外对城市地下道路的研究尚不多，为了保障驾驶的安全性和舒适性，有必要对城市地下道路进行有针对性的研究．基于此，本文主要对地下道路横断面对驾驶行为的影响进行分析探讨。
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关键词：地下道路；横断面；驾驶行为；影响
1、前言
良好的道路设计应该是以道路使用者为中心，有效地降低危险行为产生的风险．而道路线形设计是影响驾驶行为的主要因素之一．车道宽度，侧向净宽，道路平纵线形都是影响驾驶行为的重要因素．如何综合研究这些因素对驾驶行为的影响就显得十分必要．
2、试验方法
试验共招募了20位持有驾照的受试者（男性12名，女性8名），平均年龄34岁（23～51岁，标准偏差SD为2.4）.14人有使用驾驶模拟器的经验．试验者在同一场景中试验两次，样本量40.道路模型采用某市地下道路的实际线形．隧道模型长度3.6ｋｍ，单向三车道．主线设计车速40km·h－1，平曲线最小半径148ｍ，竖曲线最小半径1200ｍ，最大纵坡5 %．车辆模型为常用五座小客车，车身长5ｍ，宽1.8ｍ．在试验车辆行驶车道上不添加其他仿真车辆，以避免其对试验者控制车速及轨迹产生影响．为模拟真实的道路环境，获取有效的试验数据，在另两条车道添加自由流交通流．
试验包括三个自变量，车道宽度，侧向净宽，车辆位置．变量取值主要参考了我国《城市道路工程设计规范》（CJJ37—2012）和法国CETU（Centred’etudedestunnels）中的相关规定．变量取值及试验场景．每个场景包括左、中、右车道三组试验．列举了不同变量组合下，同一位置的驾驶人视角场景．
系统连续采集车辆行驶速度和横向偏移等信息，采集频率为10Hz．横向偏移为车辆中心与车道中心线之间的距离．偏移值为0，表明车辆在车道中心线上行驶；车辆中心位于车道中心线左侧，偏移值为正值，反之为负．试验结束受试者填写问卷，问卷内容包括驾驶人基础信息、主观影响评价等．按照主观感知影响程度大小，评价标准分为三级：１分－影响较小；２分－有一定影响；３分－很大影响．试验包括４个阶段：试验指示，试驾15ｍin，模拟驾驶试验，填写问卷．其中，试驾练习一方面帮助驾驶人熟悉驾驶模拟器的各项操作，一方面能有效消除不具有模拟器驾驶经验的受试者与其他受试者的差别．受试者被要求根据道路环境条件，保持安全、合理、舒适的速度驾驶，尽可能不变道．为消除学习效应的影响，１１个场景随机排序．每一场景结束时安排短暂休息，保证驾驶人不会由于长时间试验疲劳驾驶．
3、试验结果分析
3.1车速
3.1.1车道宽度对速度的影响
车道宽度不超过3.75ｍ时，车速与车道宽度呈正相关．随着车道宽度的增加，平均车速、最高车速及85位车速均不断增大．车道宽度3.75ｍ时，平均车速最大，达到88km?ｈ－１．车道宽度2.85ｍ时，平均车速最小，为60．01km?ｈ－１．
3.1.2车道位置对车速的影响
车辆在不同车道上的行驶速度存在差异，而在不同车道宽度下这种差异的显著性也表现出不同．以侧向净宽0.75ｍ为例，车道宽度较小时，车道位置对平均车速有显著性影响；车道宽度较大时，左中右三条车道上的平均车速差别不大．大部分情况下，左侧车道的平均车速最高，中间车道的平均车速最低．尤其当车道宽度为2.85ｍ和3ｍ时，不同车道的平均车速差异性很明显．随着车道宽度增加，这种差异性逐渐降低．通过综合对比分析车速和横向偏移，可以发现当车道较窄时，两侧车道的驾驶人会借用侧向净宽中的安全带进行驾驶，而中间车道的车辆受两侧车道的限制，有效行车空间相对较小，因而车速较慢．当车道变宽，两侧车道的驾驶人倾向于按车道标线行驶，越线行为减少，此时，三个车道的有效行车空间基本相同，因而车速的差异较小．
3.1.3侧向净宽对车速的影响
侧向净宽对中间车道的平均车速无显著性影响（F＝1.17，P＝0.35），而对左侧车道（F＝242.32，P＜0.01）和右侧车道（F＝387.15，P＜0.01）的车速存在显著性影响．驾驶人在较宽的侧向净宽下会保持较高的行驶速度，这一现象类似于车道宽度对车速的影响．而观测数据表明，当车道和侧向净宽增加相同的宽度时，车道宽度对车速影响更加明显．
3.2横向偏移
3.2.1车道宽度对横向偏移的影响
ANOVA结果显示车道宽度对车辆的横向偏移有显著性影响（F＝96.93，P＜0.01）．根据上述横向偏移的定义，偏移值超过车道宽度的一半则表明车辆驶入了相邻车道．车辆在横向上的位置分布服从正态分布，横向偏移范围随车道宽度的增加不断增大．
3.2.2车道位置对横向偏移的影响
不同车道上车辆的横向偏移有显著性的差异（F＝216.17，P＜0.01）．在大部分情况下，左侧车道和中间车道的横向偏移值为负，即驾驶人倾向于沿着车道中心线偏右的位置行驶．而右侧车道的横向偏移值为正，即驾驶人更倾向于沿着车道中心线偏左的位置行驶．因此，横向位置的分布并不是以车道中心线为中心，原因包括：第一，道路线形的影响．通常情况下，左弯处，车辆位于车道中心线右侧，偏移值为负，相反，右弯处偏移值为正．当左弯与右弯的数量或长度不同时，车辆横向偏移的均值不为0；第二，侧墙的影响．当侧向净宽较小时，受试者倾向于远离侧墙行驶；第三，驾驶座位于车辆的左侧，驾驶人对左侧环境的判断相对于右侧更加准确，因此会更靠近左侧的标线或障碍物行驶．观测结果同时显示当车道宽度较窄时，在两侧车道行驶的车辆会远离侧墙行驶，随着车道宽度的增加，车辆的横向分布会更加均匀，横向偏移的均值逐渐接近0．
3.2.3侧向净宽对横向偏移的影响
ANOVA结果显示侧向净宽对中间车道的横向偏移没有显著性影响（F＝2.17，P＝0.12），但对左侧车道（F＝66.17，P＜0.01）和右侧车道（F＝45.31，P＜0.01）有较为显著的影响．随着侧向净宽的增大，两侧车道车辆的横向偏移范围会增大，分布也会更加均匀．此现象跟车道宽度的影响相似，但影响程度较小．
4、讨论与结语
针对目前地下道路频发的超速行驶的现象，合理地选择车道宽度、提高设计车速、完善道路安全设施就显得十分重要．侧向净宽对两侧车道的行车特征影响较大．侧向净宽较窄时，驾驶人倾向于远离侧墙行驶，甚至驶入中间车道．随着侧向净宽变宽，车辆平均行驶轨迹逐渐接近车道中心线，横向偏移危险行为的比例降低，驾驶人有更安全的主观感受；同时，驾驶人保持较快的车速和较大的横向偏移范围．两者的影响趋势相似，但车道宽度比侧向净宽对驾驶行为的影响更为显著．
试验结果表明不同车道存在一定的速度差，这一结论为地下道路车道组合提供了依据．一方面可以通过分车道限速或适当降低左侧车道限速来确保行车安全，也可以适当增加中间车道的宽度来减小其与两侧车道的速度差．另一方面，可以通过设计合理的路侧环境及设置震荡标线等安全设施，有效地平衡各车道的车速．
参考文献：
[1]张静,谢练,梁新,等．驾驶模拟条件下高速公路线形指标对驾驶绩效影响特征分析[J]．交通信息与安全,2015,33(6):102G107．
[2]李昂．侧向宽度变化对驾驶员视觉影响研究[D]．重庆:重庆交通大学,2014．
论文作者:郭康生,古芸琳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/21
标签：车道论文; 车速论文; 宽度论文; 驾驶人论文; 横向论文; 道路论文; 车辆论文; 《防护工程》2018年第31期论文;