（安全技术及工程专业论文）城市出租汽车行驶行为及其安全性研究.pdf

a b s t r a c t ：i nm a n ym a j o rc i t i e so fc h i n a , t a x i b yp r o v i d i n gf l e x i b l ea n dc o n v i e n c e s e r v i c e , b e c o m e so r eo f t h em o s ti m p o r t a t i o nm o d e so f p a s s e n g e rt r a n s p o r ta n dm a k e s c o n t r i b u t i o nt ot h ed a y t o d a yo p e r a t i o no ft h eb u s i n e s sw o r l da n dt o u r i s m h o w e v e r , t h ei n c r e a s i n gp o p u l a ro ft a x ih a sb r o u g h ts e v e r a lp r o b l e m st ou r b a nt r a f f i c b e c a u s eo f t h ec o m p l e xs t r n c l l l r e , i n c o m p l e t em a n a g e m e n t , l a c ko f 仃a i n i n gt ot a x id r i v e r si nt h i s i n d u s t r y , t a x is u f f e r sah i g hr a t eo fv i o l a t i o n sa n dc r a s h e s o t h e rt h a nat e n d e n c yt o b l a m et a x id r i v e r s ，t h em o s to f t e nc i t e ds a f e t yi s s u ei sa c t u a l l yp a y i n ga t t e n t i o n t h e c u r r e n ts t u d yi st oe x p l o r et h ec h a r a c t e r i s t i c sa n ds a f e t yo f t a x ib e h a v i o r0 1 1u r b a nr o a d f i r s t , b ya n a l y z i n gt h ei n i t i a l c o l l e c t e dd a t ai n c l u d i n gt r a v e ls p e e d , f o l l o w i n g d i s t a n c e ，l a n ec h a n g i n gf r e q u e n c ya n dd i s t a n c e ，p r e f e r e n c et od i f f e r e n tl a n e s ，t h et a x i b e h a v i o ri se x p o r d e d m e a n w h i l e ，$ o l n ea s s o c i a t e df a c t o r sa t ed i s c u s s e df r o mt h ea s p e c t o f t a x id r i v e r sa n dt r a v e le n v i r o n m e n t f a c t o r st h a ta f f e c tt a x id r i v e r sa l et h ei n t e n t i o n s t oi n c r e a s ei n c o m e , l o n gh o u r sd r i v i n go nu r b a ns t r e e t , c o n t i n u o u s h u n tf o rh a i l s ”w h i l e d r i v i n g , a b u n d a n te x p e r i e n c eo ft h ep r o f e s s i o n i tc a nb ec o n c l u d e dt h a tt h e r ea l et h r e e m a i nc h a r a c t e r i s t i c so ft a x id r i v i n gb e h a v i o ro nt h er o a d ：c l o s ef o l l o w i n g , f r e q u e n tl a n e c h a n g e ，a n dl a n ec h a n g ei ns m a l ls p a c e o nt h ee v i d e n c eo ft h ed r i v i n gb e h a v i o ro ft a x i ，m o d e l sw h i c hd e s c r i b et h et a x i f o l l o w i n ga n dl a n ec h a n g i n gb e h a v i o ra l ep r o p o s e db yc o n s i d e r i n gt a x id r i v e r sd e s i r e d s p e e d ，d e s i r e df o l l w i n gd i a t a n c e , a n dr i s k - t a k i n gc o e f f i c i e n to fc h a n g i n gl a n e t h el a n e c h a n g i n gb e h a v i o ro ft a x i i ss i m u l a t e d t h r o u g he x t e n s i v es i m u l a t i o na n a l y s i s ，t h e c o n c e p to fr i s k - t a k i n gc o e f f i c i e n to fc h a n g i n gl a n ei sc o n f i r m e d t h ev a l u eo ft h i s c o f f i e n ti n c r e a s e sw h e nt h ed r i v e ri sm o r eo p t i m i s mb i a s e d i ft h ea v e r a g ev a l u eo ft h e r i s k - t a k i n gc o f f i e n tf o rt h eg r o u po fp u b l i cd r i v e r si se q u a lt o1 0 ，t h ea v e r a g ev a l u e o f t h i sc o e f f i c i e n ti s1 1f o rt h et a x id r i v e r sg r o u p s i m u l a t i o nr e s u l t sa l s os u g g e s tt h a tt h e a c t u r a ls p e e da n dt h ed e s i r e ds p e e dm a k eg r e a tc o n t r i b u t i o nt ot h ef r e q u e n c yo fo n e d r i v e rt oc h a n g el a n e f u r t h e r m o r e ，s a f e t yo f t a x id r i v e r i n gb e h a v i o ri se x a m i n e dq u a n t i f l c a t i o n a l l yu s i n g s e v e r a la n a l y s i sm o d e l s i nt e r m so ft h en u m e r i c a le x a m p l e s ，v e h i c l es h o u l dt a k ea l o w e rs p l c e dw h e nf o l l o w i n gc l o s e i ti sm u c he a s i e rt ob ei n v o l v e di nr p “i l re n dc r a s h e o n c et h el e n dv e h i c l et a k e sas u d d e nb r a k e t h ef r e q u e n tl a n ec h a n g i n gm a k e sw a f f i c f l o wt ob eu n s t a b l e i ta l s oi n c r e a s e st h ep o s s i b i l i t ye x p o s e dt oc r a s h e s t h ep r o b l e m s i z eo fo n ec h a n g i n gl a n ev e h i c l et os t r i k eo rb es t r u c kb yt h ef o l l o w i n gv e h i c l ei nt h e o b j e c t e dl a n ei st h el a r g e s t t h ev e h i c l et h a tm a k e sl a n ec h a n g ei ss i g n i f i c a n t l ya f f e c t e d b yv e h i c l e so nt h eo b j e c t e dl a n e i no r d e rt oj o i ni nt h en e wq u e u es u c c e s s f u l l y , t h e v e h i c l em a k e sl a n ec h a n g es h o u l db es l o w e rt h a nt h el e a dv e h i c l e ；i ta l s on e e d st os p e e d l 巾t og , x c a g dt h ef o l l o w i n gv e h i c l e a n yw r o n gd o i n gl e a d st oa n g l e s i d e s w i p ec r a s h e s i nt h a tc 0 1 f s e a l lt h e s er e s u l t sp r o v i d ee v i d e n c et h a tc l o s ef o l l o w i n g , f r c q u e u tl a n e c h a n g e , a n du n s a f el a n ec h a n g em a yr e d u c et h es e c u r i t yo ft a x i sd r i v i n g t h e ya p r e d i c t o r so f a c c i d e n t s ， t h i ss t u d yi sh e l p f u lf o raf u l l s c a l es t u d yo f t a x ii n d u s t r ya n dap r i m a r yc o n c e , r ni n t h et a x is a f e t yf i e l d k e y w o r d s ：t a x i ；c a rf o l l o w i n gb e h a v i o r ；, l a n ec h a n g i n gb e h a v i o r ；, s a f e t y 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存，汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：卡渺 导师签名： 签字日期听# j 捐舶 签字日期：1 泖年i 么月莎日 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学位论文储签名 渺签字日期叼年 ，2 月 i ie i 致谢 本论文的工作是在我的导师毛保华、孙全欣教授的悉心指导下完成的。从论 文选题，交通调查采集数据，数据分析和论文撰写，到修改定稿，每一个环节都 凝聚着导师的心血和智慧。师恩难忘，研究生学习期间，导师对我学习、科研和 论文方面严格要求，在生活上给予我巨大的帮助和关怀。每一次论文的修改，每 一句谆谆教诲，都使我受益匪浅。从毛老师和孙老师身上，我所学到的不仅仅是 专业知识和技术，更是乐观积极的做人态度和认真负责的做事态度，这些都将是 我人生中的巨大财富。两位导师渊博的学识、敏捷的思维、开阔的眼界、高度的 责任心、严谨的治学态度给了我极大的帮助和影响，我为能有这样的导师而感到 万分自豪和荣幸。在此论文完成之时，向毛老师和孙老师表示我最崇高的敬意和 最真挚的谢意! 感谢参与论文评审和答辩的邵春福老师、朱俊峰老师、贾顺平老师、彭宏勤 老师、贾斌老师，是他们的指导和辛勤劳动使我取得更大的进步。 论文是在轨道交通控制与安全国家重点实验室和国家9 7 3 项目大城市交通 拥堵瓶颈的基础科学问题研究的资助下完成的，十分感谢实验室的帮助和项目 的资助，使我的论文顺利完成。 感谢毛保华、孙全欣教授科研团队里的每一位成员。有幸成为毛老师、孙老 师科研团队的一员，让我接触到这么多优秀的兄弟姐妹。不仅在学习和科研上互 相探讨，互相学习，同心协力完成了一个个科研课题，更在生活中互相帮助，结 下了深厚的友谊。感谢陈绍宽、郭谨一、刘爽、陈振起、杨静、黄荣等师兄师姐 对我学习和生活上极大的帮助和关怀。感谢柏赘、刘明君、高利平、高峰、常超 凡、岳芳、张萌、周方明、王虎军对我的热情帮助。感谢各位师弟师妹的支持。 我感激这样一个团队，和他们一起并肩学习，愉快生活，让我拥有美好的回忆。 感谢和我朝夕相处的室友锁嘉、李婧和李静，给我热情的帮助和真挚的友谊。 感谢父亲母亲这么多年来对我倾注的心血和无微不至的关怀，感谢男朋友范烨在 生活和学习的方方面面给予我极大的支持和关怀，他们一如既往的支持和鼓励是 我努力拼搏，不断前进的后盾和动力。 最后，再次向帮助过我的老师、同学、朋友和家人表示诚挚的谢意! 并祝愿 他们一些顺利，生活幸祸! 1 绪论 1 1 研究背景与意义 出租汽车作为人们出行的主要交通工具之一，由于其灵活、便捷、舒适等特 点，受到越来越多出行者的青睐，成为城市客运交通的重要组成部分。以北京市 为例，1 9 8 6 年城市客运交通结构中，出租汽车占客运总量的0 3 5 ，2 0 0 0 年时， 出租汽车所承担的比重增长为8 7 6 ，至2 0 0 6 年所占比例达到1 2 0 t i 捌。从保有 量上看，我国出租汽车在2 0 世纪9 0 年代发展迅速，1 9 9 7 年以后发展趋于平缓， 但与其他一些国家相比，出租汽车的傈有量仍然相当可观。北京市2 0 0 6 年出租汽 车保有量为6 7 3 万辆，是1 9 9 0 年的6 倍多【啦】；上海市1 9 9 0 年出租汽车为1 1 3 万 辆，2 0 0 4 年增长至4 8 7 万辆p 】；广州市1 9 9 0 年出租汽车保有量为1 o o 万辆，2 0 0 5 年为1 6 9 万辆【4 】。 出租汽车服务具有以下特斟习：流动性：运营线路、起讫点、运距等均由 乘客确定：持续性：运营时间2 4 小时，没有绝对的出行高峰时间；经营方 式灵活：出租汽车可以在指定地点停车等客，可以为电话预约的乘客服务，也可 以及时为招手乘客停车。在这个角度上可以说，出租汽车是城市公共交通中最为 活跃的客运方式。北京市2 0 0 5 年出租汽车6 6 6 万辆，每辆车每日平均行驶里程为 3 0 0 9 公里，是小汽车的6 8 倍，日均载客次数为1 9 6 7 次，运送客运总量6 5 亿人 次，占客运交通总量的11 t ”。 相应地，出租汽车在城市道路交通结构中所占比重较大。上海市2 0 0 4 年道路 交通构成中，出租汽车占2 5 t 习；广州市2 0 0 5 年道路交通结构中，出租汽车所占 比重为1 5 1 t 4 j ：北京市2 0 0 5 年道路交通结构中，出租汽车所占比例约为1 5 附“。 根据北京交通大学“北京市交通结构优化研究”课题组2 0 0 6 年1 1 月对北京市快 速路d e 三环西路) 、主于路( 皂君庙路) 、次干路( 学院南路) 、支路( 四道口路) 四 种不同等级道路的早、午、晚三个时段的断面流量的调查，结果显示，在全车型 车流结构中，平日出租汽车流量在各路段所占平均比例1 9 3 6 ，周末为2 3 1 7 n 。 可见，出租汽车也是城市道路交通中不可忽视的一部分。 一般认为出租汽车在城市道路上的行驶行为与普通小汽车并无差别。在统计 道路交通量等数据时，出租汽车因为外形、车辆性能与普通小汽车基本相同，其 当量换算系数为1 0 。大多数交通调查和研究还未考虑到出租汽车与其他类型车辆 在行驶行为上的差别和它对交通流中其他车辆的影响。事实上，出租汽车在城市 道路上的行驶行为与普通小汽车和其他客运车辆有很大不同。由于服务运营的方 式不同，相对于其他车辆而言出租汽车要上下客，停车频率高，要不断地寻找乘 客，行车时加速、减速、慢行的频率高，对于道路交通造成了一定的压力。另外， 出租汽车行业是对驾驶员依赖性很强的密集性产业，出租汽车的驾驶、核收票款 和提供服务由驾驶员一人承担。行业管理机制不完善、从业者的社会背景不同， 出租汽车违章现象严重。根据有关部门对出租汽车违章的统计，2 0 0 3 年1 1 月至 1 2 月，全北京市出租汽车违章1 7 , 2 4 2 起，违章率2 7 ，其中，影响道路畅通的违 章9 7 0 7 起，占违章总数的5 6 嘣。”。出租汽车违章频繁则存在着极大的安全隐患， 影响着城市道路的交通安全。北京市2 0 0 6 年8 月曝光的3 3 家交通安全隐患单位 中，出租汽车公司有6 家，在1 9 家发生死亡人事故单位和1 5 家交通违法行为突 出单位中，排在第一位的均是北京市某出租汽车公司【s 】。在一些城市，出租汽车交 通事故甚至占到道路交通事故的1 5 左右唧。包头市1 9 9 7 - 2 0 0 1 年出租汽车所致道 路交通事故2 2 5 5 起，占包头市5 年道路交通事故的1 6 5 ，出租汽车的事故发生 率( 6 9 ) 远远高于其他机动车事故的发生率( 2 2 0 ) t 1 0 1 。图1 1 1 为天津市、北京 市出租汽车事故照片。 图1 1 1 出租汽车事故现场( 左：天津右：北京) f i g 1 - 1 1p h o t o so f t a x ia c c i d e n t s ( t i a n j i n , a e i j i n g ) 综合上述，出租汽车是城市客运交通的重要组成部分，在繁荣城市经济、方 便居民生活、促进国内外交流、发展城市旅游业等方面起到积极的作用。但同时， 也给城市交通带来了一些问题。保有量大、出行率高则增加了道路负荷，加剧了 高峰时期的交通拥堵。随意停车，慢行寻找乘客，降低了道路的行车速度和通行 能力，严重时造成交通堵塞，出租汽车的安全问题也值得关注。研究出租汽车的 行驶行为和交通安全问题是有必要的 1 2 国内外研究状况 1 2 1 国外研究状况 对于出租汽车的交通安全问题，国外一些国家和城市进行的研究可以归纳为 以下两个方面，即出租汽车事故特点和影响出租汽车事故的相关因素。 ( 1 ) 出租汽车事故特点 与其他类型车辆事故相比，出租汽车事故发生频率高，但一般事故造成损 失不严重。 u r sm a a g ( 1 9 9 7 ) 对于加拿大出租汽车事故研究表明，出租汽车事故占全国道 路交通事故的1 1 0 ，平均每年有4 1 - 5 0 的出租汽车发生各种交通事故。但事 故造成的死伤情况并不严重，1 9 8 7 年至1 9 9 1 年间出租汽车事故中，有1 7 起死亡 事故，严重受伤事故平均每年4 9 起1 1 1 】。据澳大利亚出租汽车事故统计数据，1 9 9 3 年至1 9 9 5 年澳大利亚悉尼地区平均每年发生出租汽车事故1 7 5 4 起，其中，每年 的死亡事故占事故总数的0 2 ，造成严重受伤的事故占事故总数的5 - 8 ，仅造 成一定财产损失的事故占6 0 以上【1 2 1 。澳大利亚昆士兰州仅2 0 0 0 年1 月间，全州 1 0 0 0 辆出租汽车中有8 0 辆发生事故需要第三方保险赔偿，1 0 0 0 辆其他车辆需要 保险赔偿的不足5 辆。出租汽车事故的严重程度要小于其他小汽车【”】。表1 - 2 - l 为 澳大利亚悉尼市区出租汽车事故与其他车辆事故严重程度统计数据。 表1 2 1 澳大利亚悉尼市区出租汽车及其他车辆事故统计 t a b l e1 - 2 一lt o t a l sa n dp e r c e n t a g e sf o ra c c i d e n t si n v o l v i n gt a x iv e h i c l ea n dp u b l i cv e h i c l ei ns y d n e y y e a rt a x ip u b l i ct a x i p u b l i c 1 朔3 fatal 2 c 芦间m ) 图2 - 2 2 出租汽车驾驶员每日工作时间分布 f i g 2 - 2 - 2d i s t r i b u t i o no f w o r k i n gh o u r sp e rs h i f to f t a x id r i v e r s 汽车驾驶工作本身并不是繁重的体力劳动。如以能量代谢来衡量，驾驶汽车 工作的能量代谢仅为0 7 ，和办公室内的人员差不多，远小于5k m h 速度步行的代 谢率( 3 1 ) 。但是由于在行车过程中，驾驶员必须不断观察交通情况的变化，迅速 进行判断并决定要采取的操纵动作，其感觉器官及神经系统一直处于高度紧张的 状态，而且工作姿势固定，重复机械操作，长时间驾驶很容易产生疲劳。有研究 将驾驶的疲劳分为五个阶段：o _ 2h 时为适应新驾驶工作的努力期；2 4h 是驾驶 的顺利期；6 1 0h 为出现疲劳期：1 0h 以后为疲劳的加重期，其神经感觉症状明 显加强；1 4h 以后为过度疲劳期，身体及神经感觉症状急剧加重p o 】。另外，由于 每天的收入与完成的运送任务、行驶里程密切相关，为增加收入，出租汽车驾驶 员常常牺牲休息时间来工作；由于经常倒班、值夜班，驾驶员的生物钟常被打乱， 这都会促使疲劳的产生。 1 6 一 一 i _ 1i iii 一 驾驶员疲劳驾驶时，动作的准确性下降，有时会发生反常反应( 对较强的刺激 出现弱反应，对较弱的刺激出现强反应) 。动作的协调性也受到破坏，以致反应不 及时，有的动作过于急促，有的动作又过于缓慢。这些现象在制动、转向时表现 得最为明显。同时，疲劳后，驾驶员的判断错误和操作错误都比平时增多。判断 错误多为对道路的畅通情况、对潜在事故的可能性及应付方法考虑不周。操作错 误多为掌握转向盘、制动、换档不当。不同疲劳状态对驾驶行为的影响见表2 2 1 。 表2 - 2 1 不同疲劳状态下的驾驶行为 t a b l e2 - 2 一ld r i v i n gb e h a v i o r sa n db i o l o g i c a lw a c e $ r e l a t e dt of a t i g u e 2 2 3 驾驶经验和技术 根据统计数据，每辆出租汽车平均每天行驶3 0 0 公里，是其他每辆社会机动 车平均行驶公里数的l o 倍【”，一个出租汽车驾驶员平均每周驾驶5 0 - 6 0 小时，他 们是城市道路最频繁的使用者。而且，作为职业驾驶员，出租汽车驾驶员具有较 长时间的驾龄，比其他类型车辆驾驶员具有更丰富的驾驶经验。表2 - 2 - 2 所示为深 圳市出租汽车驾驶员的驾龄情况m 】。可以看出，深圳市出租汽车驾驶员中，驾龄 在5 年以上的占8 9 2 8 。 表2 - 2 2 深圳市出租汽车驾驶员的驾龄情况 t a b l e 2 - 2 - 2 t i m e h o l d i n gac a r o r t a x i l i c e n s eo f t a x id r i v e r s i ns h e n z b e n 研究表明，对于见惯的或预知的事物，驾驶员的认识和判断快，其视认距离 缩短成2 0 - 4 5 。出租汽车驾驶员对道路环境的熟悉程度明显优于其他驾驶员， 驾驶经验丰富和技术熟练也会缩短他们的反应时间，但同时，驾驶技术熟练也促 使他们对于驾驶技术的盲目乐观和冒险驾驶。j a m e srd a l z i e l ( 1 9 9 7 ) 对悉尼市区 驾驶员乐观偏向的调查数据表明，多数出租汽车驾驶员认为本群体具有比其他驾 1 7 驶员更高的驾驶技能，认为自己比其他的出租汽车驾驶员驾驶能力强，甚至在那 些曾经有过违章记录被处罚的驾驶员中仍具有这种心理【1 4 1 。表2 - 2 3 为j a m e s1 l d a l z i e l 的调查结果。 表2 - 2 3 出租汽车驾驶员和其他驾驶员对于典型驾驶行为的乐观倾向调查结果 t a b l e2 - 2 - 3s c o r e sa n ds i g n i f i c a n c el e v e l so f o p t i s i mb i a sf o rt a x id r i v e r sc o m p a r e dw i t ht h ep u b l i c d r i v i n g 丛幽塑玉坚i 望至! 旦塑! 堡塑墅! 业! 堡 t od r i v es a f e l ya th i g h s p e e d p 0 4 o o 7 8 1p 0 5 0 0 4 6 l p - 0 0 0 0 6 9 1 t od r i v es a f e l yw h a nv e r yt i r e d 4 嵋2 1p 淌瑚 t on f i n m x i z ei n 扭, yt os e l fi na nu n a v o i d a b l e4 8 45 4 3- 4 ) 5 9 a c c i d e n tp 0 0 0 1p 0 0 0 1 p 0 0 0 1 t os w e r v ea o u n das u d d a nr o a d h a z a r d p 0 品p i 品p 三勰 t or e g a i nc o n t r o li na no u t - o f - c o n t r o ls k i d 瑞孟嚣试 问卷设置为：l 低于平均水平；4 一平均水平；7 一高于平均水平 2 2 4 工作方式 出租汽车的服务方式主要有：巡游式( 逗街式) 、电召式、固定候客和预约租 车【3 2 1 。目前，国外主要以电召的服务方式为主，己具备一定的规模。在我国，出 租汽车仍以巡游式为主要服务方式，空闲的出租汽车在路边等待或不断在路上寻 找乘客。根据图2 2 3 所显示的北京市出租汽车驾驶员每日等待时间的抽样调查结 果，出租汽车驾驶员每日平均上班时间为1 3 8 2 小时，平均等待的时间为2 7 4 小 时，即不论空驶或载客，其大部分时间是在道路上行驶的。 _ il | ii 夕歹，夕，夕，户时 图2 - 2 3 北京市出租汽车驾驶员每日等待时间分布 f i g 2 - 2 3t u n ed i s u i b u t i o no f t a x id r i v e r sw a i t i n go nr a n k sf o rt h e i rf a r e s 霎|一一一一一 从出租汽车驾驶员信息处理过程可知，驾驶时车内外环境对于其注意力的影 响很大。注意是心理活动对那些对个人具有意义的事件或物体的指向和集中。在 道路交通系统中，驾驶员面临的道路环境事件和物体都很多，但驾驶员并不需要 同时感知所有的事物，而是带有选择性地感知其中与交通活动有关的事物。吸引 驾驶员注意的三个方面信息如下： ( 1 ) 与道路有关的因素，如道路的各组成部分( 如弯道、交叉口、标志) 和路 边环境。 ( 2 ) 与交通相关的因素，如其他汽车、自行车及行人的情况。 ( 3 ) 与交通无关的因素，如引人注目的建筑物、周围的景观。 驾驶员分配在各个目标上的注意量是不同的，它受外部的环境需要和内部的 动机所影响。驾驶员分配到不同目标上的信息处理注意量就是目标重要性的函数， 同时，驾驶员的注意水平的变化是各种刺激线索和需求重要性的函数。对于空驶 出租汽车驾驶员来讲，道路两侧潜在乘客的重要性函数值大。在简单的道路及轻 量交通条件下，它是一个相当宽容的系统，允许驾驶员比较自由地改变注意量， 但是当交通环境紧张，信息量增大时，注意的分散可能导致错误地观察标志、信 号及周围环境使驾驶任务和其他心理任务同时恶化。对于载客出租汽车来讲， 车内不同特点的乘客对驾驶员的注意也有一定的影响。另外，从2 1 节出行特点分 析可以得知，乘坐出租汽车出行的人员很多情况下对于时间有较高的要求，这也 会对驾驶员的驾驶行为产生一定影响。 2 3 出租汽车行驶行为特征 通过实地调研和观测，本节从行驶速度、跟驰间距、对车道的选择和偏好、 换车道频率、换车道间距等方面比较出租汽车与其他车辆( 普通小汽车、公交车等) 的差异，分析其行驶行为特点。 2 3 1 行驶速度 行驶速度是反映车辆在道路上运行状况的一个重要方面。2 0 0 7 年6 月4 日、5 日对城市道路车辆行驶速度进行调查。由于早、晚高峰时期，城市道路交通状况 混乱程度较大，车辆行驶速度在很大程度上受到交通环境的影响，各种车辆的行 驶速度是否存在差异不能很好地体现。因此，本文对平峰时期快速路主路上相同 方向的车速样本进行分析，考察出租汽车与普通小汽车是否存在行驶速度上的差 异，调查所得的出租汽车和普通小汽车的车速数据见表2 3 1 。 1 9 表2 3 1 出租汽车和普通小汽车车速比较 t a b l e2 - 3 1c o m p a r i s o no f t h es p o ts p e e do f t a x ia n d 从统计数据上看。出租汽车和普通小汽车在城市快速路的行驶车速在均值和 方差上差别不明显。因此，需要进一步对车速做假设检验，来确定出租汽车与普 通小汽车在车速上是否存在差异。 ( 1 ) 出租汽车与小汽车速度分布z 2 检验 本文采用绘制频率分布直方图的方法，得出变量概率密度函数f ( x ) 的分布曲 线。再将所得曲线与各种常见理论分布的概率密度曲线对照，即可对随机变量j 的分布形式做出假设。快速路出租汽车的车速频率分布如图2 3 1 所示。 频率百分比c ) 2 5 1 5 1 0 5 0 ， 。、 。 l ，一 jl ii卜。 tli_ _ _ 、 。气气气气气气气 车速分组0 m ) 图2 - 3 1 快速路出租汽车车速频率分布 f i g 2 - 3 - if r e q u e n c y d i s t r i b u 6 0 nh i s t o g r a mo f t a x i ss p 刊o ne x p r e s s w a y 对照各种常用理论分布概率密度曲线，发现出租汽车车速样本频率分布与正 态分布曲线最接近。对出租汽车样本进行分组，计算观测频数、期望频数矽、名2 值，并与临界值进行比较，计算得出名2 z i ，( 5 ) ，应接受原假设，即快速路出租 汽车速度分布符合正态分布。具体计算过程见表2 3 - 2 。 表2 3 2 快速路出租汽车样本分布z 2 检验计算表 t a b l e2 - 3 2r e s u l to fz 2 - t e s to f t a x is p e e ds a m p l e 组区间组中值 观测频数嵋厶期望频数生 ( 一，3 4 】 3 2 50 0 4 4 6 4 4 5 5 8 2 1 2 5 4 ( 3 5 。3 9 1 3 71 2 0 0 8 1 88 1 7 8 5 9 8 6 2 8 ( 4 0 4 4 1 4 2 1 50 1 5 2 11 5 2 0 5 2 “1 5 ( 4 5 。4 9 4 7 2 30 2 0 9 1 2 0 9 0 8 7 4 4 8 5 ( 5 0 5 4 1 5 2 2 00 2 1 2 7 2 1 2 6 7 4 0 11 0 ( 5 5 5 9 5 7 1 0 0 1 6 0 01 6 0 0 1 2 9 5 7 4 ( 6 0 ，6 4 1 6 27 o 0 8 9 08 9 0 4 7 1 7 3 8 2 ( 6 5 。+ l 6 7 80 0 4 0 2 4 0 1 8 2 7 7 6 5 1 主：三! ：! ! ! ! ：也盟三! ! ：塑箜 对于快速路小汽车的车速样本采用同样的方法进行分布检验，得出其分布符 合正态分布。样本车速本分布和具体检验计算过程如图2 - 3 - 2 和表2 - 3 3 所示。 频率百分比c 加 1 5 1 0 5 0 。气气气气而咭 。 车速分组0 0 n t h ) 双氐气 勺o 图2 3 2 快速路小汽车车速频率分布 f i g 2 - 3 - 2 f r e q u e n c y d i s t r i b u t i o n h i s t o g r a mo f c a r s s p e e do ne x p r e s s w a y 表2 3 3 快速路小汽车样本分布z 2 检验计算表 t a b l e2 - 3 3r e s u l to f 矿- t e s to f c a rs p ds a m p l e 组区间组中值 观测频数y 区期望频数，堡 ( - a 。，3 9 3 71 6 0 1 2 6 4 1 2 6 4 0 5 ( 4 0 4 4 1 4 21 8 o 1 5 3 51 5 3 5 2 0 “5 ，4 9 1 4 7 2 20 2 1 1 1 2 1 1 0 6 9 ( 5 0 ，5 4 1 5 2 2 0o 2 1 3 72 1 3 6 8 7 ( 5 5 ，5 9 】 5 78 o 1 5 9 31 5 9 3 0 4 ( 6 0 ，6 4 1 6 29 0 0 8 7 48 7 4 4 6 i ! ! ：竺)! z ! ：塑塑2 ：! 墼 生三! ：堡! ：盛鲤三! ：! ! ! 1 2 ( 2 ) 出租汽车和小汽车速度进行“等方差”假设检验 根据以上速度分布检验可知，快速路出租汽车和小汽车样本分布符合正态分 布。基于此结论，对正态分布出租汽车和小汽车速度的方差进行假设检验。- o ： 盯? = 吒2 ；h i ：砰吒2 ，计算结果如表2 - 3 - 4 所示。 表2 - 3 - 4 ，- 检验：双样本“等方差”分折表 t a b l e2 - 3 - 4r e s e to f f - t e s t ：a n a l y s i so f v a r i a n c e 由上表可知，检验统计量f = s ；。，s ；2 的样本值为1 0 1 5 4 ，临界值为1 3 9 4 1 ， 由于，= ，s ；： 1 3 9 4 1 ，故接受原假设，即认为两组样本的方差是相等的。 ( 3 ) 快速路出租汽车和小汽车速度进行“等均值”假设检验 对正态分布出租汽车和小汽车速度的平均值进行假设检验。4 0 ：岛= 鸬，h i - 一9 2 ，计算结果如表2 - 3 5 所示。 表2 - 3 5t - 检验：双样本“等均值”分析表 t a b l e2 - 3 5r e s u l to f t - t e s t ：a n a l y s i so f m e a ns p e e d 由表2 3 5 可知，检验统计量f ：( 叉一n s j + 土的样本值为o 0 6 3 7 ，临界 - ，-m 值为1 9 7 2 0 ，由样本计算的显著水平为0 9 4 9 3 。因为h = 0 0 6 3 7 1 9 7 2 0 ，故接受 原假设，即认为两组样本的均值是相等的。 通过以上假设检验可知，在快速路上出租汽车与普通小汽车的行驶车速均符 合正态分布其速度均值和方差无显著性差异。 2 3 2 跟驰间距 在车辆行驶行为的研究中，对于车辆之间距离的定义一般有两种，即车头时 距和车头空距。车头时距( h e a d w a y ) 是指相邻车辆的车头经过同一地点的时间 差；车头空距( s p a c i n g ) 是指同一条车道上前后相邻车辆之间的空间距离。相关研 究表明，人对空间距离的判断往往有很大误差，而对于时间和速度的敏感性要强 于对空间距离的判断f 矧。同时，车辆时距大小不受车速的影响，而与每个驾驶员 的个性、受教育程度，年龄等因素相关，对于每个驾驶员来说是稳定的【驯。因此， 跟驰时距能更好地反映出不同驾驶员的驾驶行为特征。 本文利用摄像机采集车头时距数据，选取的拍摄地点为北京市北三环西路无 出入口的路段。因为车头时距与交通流量大小存在密切关系，流量小时车头时距 分布呈随机状态，流量很大时车头时距呈常态分布。因此，本文选取中等车流量 情况下，捕获一条车道上车辆的跟驰数据，并且舍去受换道影响的情况，使观测 的跟驰状态更典型，数据更准确。表2 3 6 为测量数据结果。出租汽车的平均跟驰 时距为2 0 75 ，小汽车的平均跟驰时距为2 6 1s 。 表2 3 6 不同车辆的跟驰车头时距 t a b l e2 - 3 - 6v e h i c l ef o l l o w i n gt i m eh e a d w a yc o m p a r i s o n 出租汽车 l 口小汽车 t n i 一 1i 一 - 门 0 0 8 0 s s 1 0 s2 0 s3 0 s4 0 s5 0 s6 0 s 7 0 s 图2 - 3 3 不同车辆的跟驰车头时距分布 f i g 2 - 3 - 3d i s t r i b u t i o no f v e h i c l ef o l l o w i n gl i m eh e a d w a y 慨嘶嗍慨慨慨似嗍嘣脓 郭刚卵n 鄹m i n 射n 4 4 3 ，2 2 l l 从所测跟驰车头时距分布也可以看出，出租汽车跟驰的车头时距小于普通小 汽车。7 1 3 3 的出租汽车的跟驰时距在1 呲0s 之间，8 0 的普通小汽车跟驰时 距分布在2 叫0s 之间。跟驰时距在1 0s 的出租汽车所占的比例超过3 0 ，比普 通小汽车高出1 5 左右。分布图中跟驰间距为o 5s 所表示的是车辆间距明显小于 安全跟驰间隙( 米每秒车速的2 倍p 0 】) ，紧急情况下极易发生追尾事故的情形，出 租汽车的比例为2 o ，普通小汽车的比例不到o 5 。 2 3 3 对车道的选择 在道路上行驶的出租汽车，对于车道的选择具有一定的特点，分析其对于车 道选择行为，可以为模拟出租汽车行驶行为、确定换道模型中对不同车道的偏爱 系数提供一定的参考。本文结合2 0 0 6 年1 1 月课题组对北京市四种等级的城市道 路交通流量调查数据，对出租汽车对于车道的选择进行分析。所调查的城市道路 分别为：北三环西路( 快速路) ，皂君庙路( 主干路) ，学院南路( 次干路) ，四道口 路( 支路) 。 调查数据表明，在各类型的城市道路上，外侧车道上行驶的出租汽车的比例 明显高于其他类型车辆( 如表2 3 7 所示) 。同时，空驶出租汽车倾向于选择靠外侧 的车道行驶，载客出租汽车倾向于选择内侧的车道行驶。空驶出租汽车选择外侧 车道行驶的原因是便于寻找乘客，选择在内侧车道行驶的有载客出租汽车则是为 了提高行驶的速度。这种现象在各等级道路上都存在，以主干路和次干路最为明 显。所测数据中，部分有载客出租汽车在外侧车道行驶，大多为方便乘客下车。 表2 3 7 不同等级道路外侧车道行驶车辆数据统计 t a b l e2 3 - 7v e h i c l e so nn e a r s i d el