基于加速度数据的城市地下螺旋匝道驾驶操纵行为分析

郑展骥; 郑礼伟; 饶嘉强; 许宇轩; 凃强

交通信息与安全 ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (5) : 159 -168.

郑展骥, 郑礼伟, 饶嘉强, 许宇轩, 凃强

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摘要

城市地下螺旋匝道因其复杂的线形与受限的驾驶环境，易引发驾驶人产生心理压抑和时空错觉。为揭示并量化驾驶人在城市地下螺旋匝道的纵向和横向操纵行为特征，选取21名驾驶人在重庆市渝中区解放碑地下环道-洪崖门地下道进行实车驾驶实验。利用微机械式航姿参考系统采集了自然驾驶状态下的纵向和横向加速度数据，分析了螺旋匝道内车辆的纵向加速度概率分布特性和横向舒适性，并采用多元方差分析方法评估了车辆加速度在不同弯道半径及坡度范围下的变化，随后构建了弯道半径、纵坡和纵向/横向加速度的关系度量模型。结果表明：(1)螺旋匝道的加、减速度实测数据呈正偏态分布，其中上行弯道的加速度分布区间大于减速度分布区间，驾驶人更倾向于加速操纵，而下行弯道和直线段则相反；直线段的减速度偏好值均高于加速度偏好值，并且普通弯道的加、减速度偏好值均高于小半径弯道；(2)螺旋匝道弯道的纵向加速度变化特征主要表现为入弯降低阶段、中段会发生波动或趋于平缓阶段和出弯增加阶段；上行方向的直线段纵向加速度表现为逐渐增大并趋于平缓，而下行则呈递减后趋于平缓的趋势；(3)螺旋匝道各个弯道横向加速度均值的特征分位值与峰值的特征分位值之间的差值均在1 m/s2以上，其中左转弯道的行驶舒适性低于右转弯道，但普通弯道的行驶舒适性高于小半径弯道；(4)纵向加速度、制动减速度和横向加速度受弯道半径和纵坡坡度单独作用的效果均不显著（p >0.05），但受二者耦合作用效果显著（p<0.001）。