城市道路交通冲突心理场模型构建

城市道路交通冲突心理场模型构建

山东省高密市公安局交通警察大队

摘要:城市道路中交通冲突频发,交通事故频发,据有关研究表明,交通事故与交通冲突有明显的相关性。研究交通冲突能很好地预防交通事故的发生。驾驶员作为交通冲突中最关键的因素,其驾驶行为决定了车辆行驶的安全性,而驾驶员的心理影响驾驶员的行为。在运动过程中驾驶员的心理场不断发生变化,研究心理场特性能有效地预防严重交通冲突的发生,甚至能预防交通事故的发生。因此研究交通冲突心理场模型对提高城市道路交叉口安全性具有重要意义。

关键词:交通冲突;心理场;冲突模型

1交通冲突定义

以美国为代表的研究团队认为交通冲突是驾驶员的躲避行动或是一种交通违章行为。此类定义强调交通冲突是一种规避危险的行为或措施。以欧洲国家为代表的研究团队认为交通冲突是一种可能发生事故的现象,这种现象发生于交通参与者产生相会、超越、交错以及追尾等交通遭遇时[1]。

在20世纪80年代,在关于交通冲突的首届讨论会中提出了交通冲突的定义。交通冲突是在可观测的条件下,两个或两个以上道路使用者在同一空间和时间上相互接近,以至于如果任何一方不改变行驶轨迹,将会发生碰撞。在平面交叉口交通冲突标准研究中,北京工业大学的刘小明教授对交通冲突有了新的定义:在可观测的条件下,两个或两个以上道路使用者在同一时间、空间上相互接近,如果其中一方采取非正常交通行为,如转换方向、改变车速、突然停车、交通违章等,除非另一方采取避险行为,否则会处于碰撞的境地,这一现象称为交通冲突。

2心理场理论

心理场也属于自然界中的场,具有一般场的所有特性,具体表现在以下几个方面。首先,心理场具有有机化合性,是指一旦此种场形成后,一些力量将改变自身性质,与其他的力量一起组合成一种新的力量;其次,心理场是不断变化的,具有变化性,时间的推移和空间的变化均会影响心理场的变化;然后,心理场具有辐射性,其强度分布是由中心辐射出去;最后,交通冲突同物理场般具有惯性,即交通实体在心理场中消失时,心理场并不会立刻消散。

人的心理活动产生心理场,而心理学家勒温所认为的心理场是指影响个体在某时间某地点所做出的行为的所有因素的总和,强调了个体及其环境对行为的重大影响,并且提出了著名的心理场基本公式。

(2.5)

式中,f表示个人行为与环境的函数关系,B是个人行为,E是外界环境,P表示个人属性。

此公式指出了个人的行为随着个人属性(心理因素、年龄、性格)及所处的环境的变化而变化。因此,交通冲突条件下相同的人所处不同的环境,采取的应变措施便不同;相同的环境之下,不同的人选择的避免冲突方法也不同。

3心理场模型构建

(1)模型影响因素分析

在交通冲突发生后,驾驶员会产生感知-判断-决策过程,整个过程与驾驶员自身因素密切相关。首先,驾驶员在整个驾驶过程工作中需要接收的大量的信息,然后需要通过自身判断,最后才迅速采取措施。驾驶员对车速、车距、交通信息、车体和道路环境的感知依靠驾驶员个体特性,特别是驾驶经验、驾驶员性格特性、性别以及年龄。驾驶员的操作熟练度和性格的不同均会对操纵过程产生较大的影响,因此在交通冲突研究领域,驾驶员个人生理特性对采取的冲突应急措施有着重要影响,由于个体差异,不同驾驶员心理负荷阀值不同,当面对同样情况的交通冲突时,每个驾驶员的驾驶行为决策不同。

在驾驶员的停车制动过程,车辆也是一个重要的影响因素。当其他条件相当时,若冲突车辆质量和速度相当,两车的冲突危险性相当;若冲突车辆质量不同,质量越大,碰撞能量越大,冲突的危险性越大,也就越容易造成严重事故。一般情况,车辆的重量直观反映到驾驶员的视觉上是车型的大小,也就是车的长宽高。影响车辆的因素较多,本文主要选取车型大小作为影响冲突临界区域半径的因素。

(2)模型构建

交通冲突环境下,冲突数量随着交通量的增大而增大,但当交通量达到一定数量时,冲突数量反而会随着交通量的增加而减少。同时驾驶员心理决策受到多方面因素的影响,其中驾驶员特性对于驾驶员的心理决策有重要影响,故对交通冲突心理场模型构建会产生影响。现选择当时的情境构建心理场模型。

当车辆在运行过程中会根据周边与之发生冲突的车辆来改变当前车辆的运行状态,发生交通冲突的周边客体对驾驶员的驾驶心理产生了影响,并且驾驶员会根据冲突客体影响强度的大小来改变驾驶行为,驾驶员主要是通过关注冲突客体与自身的相对位置、相对速度等因素来确定自身所需要的心理安全需求范围。因此冲突客体影响强度是心理场模型构建的主要影响因素之一。下图是冲突条件下驾驶员停车制动的加速过程的行驶距离示意图。

图1.1驾驶员反应时间图

图中:a段为考虑主要包括人的敏感程度和驾驶经验在内的驾驶员生心理因素,而影响人的反映时间而产生的距离;b段为机械反映时间对应的行驶距离;c段为车辆减速距离,由于减速度变化无法推断,所以确定减速过程中减速度保持不变,具体速度模型采用上述模型;d为两车之间静止时刻的最小安全距离。具体模型见下。

式中分别为驾驶员驾驶经验、驾驶员性格、性别以及年龄因素,为车型因素,为驾驶员的反映时间,为汽车制动反映时间,f是指引入的函数,为两车之间静止时刻的最小安全距离,具体为静态状态下前车尾距后车头的距离,一般为5米。

本论文依据驾驶员心理特性进一步将驾驶员反映时间细化,得到以下模型。

图1.2交通冲突条件下驾驶员反应时间分段图

图中A段为由驾驶员反映时间所对应的车辆行驶距离,B段为由汽车制动响应时间所对应的距离,C段为加速度为a时的车辆制动时间,D为驾驶员的心理安全距离。和上一个相比加上操作时间对应的距离。E为新增阶段,为驾驶员操作时间的行驶距离。

结语:

如今,城市交叉口交通冲突心理场模型构建的研究还处于起步阶段,尽管现有研究对交通冲突发生判别已有了大量研究,但是对于冲突的整个发生过程研究不够细致。本文在综合国内外关于冲突发生过程研究现状的基础上,从运动学的角度出发,结合勒温提出的心理场公式,分析了交通冲突条件下驾驶员生心理特性变化对冲突半径的影响,从而构建了心理场模型。

参考文献:

[1]刘红.交通冲突环境下驾驶员心理场模型研究[D].山东:山东交通学院,2016.

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