Driving is a complex behavior that requires simultaneously using complex sensory, perceptual, cognitive, and physical factors. Human-related factors have been known to be the primary causal factors of motor vehicle crashes. As a first step to reduce such crashes, it is necessary to understand drivers’ characteristics in driving situation. This study aims to investigate some driver-related factors that have not been investigated and are important in traffic safety. Especially this study focuses on drivers’ characteristics in car following situation.
In Chapter 2, factors associated with rear-end collisions were reviewed. These factors were close following, driver inattention, perceptual factors and brake reaction time.
Chapter 3 dealt with drivers’ perceptual characteristics in estimating a lead vehicle’s deceleration level in the laboratory using a film simulation method. In order to construct a scale of perceived deceleration level, a magnitude estimation method was used and the relationship between perceived and actual deceleration levels was expressed in terms of Stevens’s power law. The results showed that drivers generally underestimated the lead vehicle’s deceleration level and the amount of underestimation increased as the deceleration level increased. The perceived deceleration level was significantly higher for female drivers than for male drivers, but the difference decreased as the deceleration level increased. The relationship between the perceived and the actual deceleration levels fitted to Stevens’s power law very well. That is, deceleration level appeared to be scaled non-linearly, having an exponent of 0.648. In addition, the results indicated that male drivers were more sensitive to the changes in deceleration level of a lead vehicle than female drivers. But the difference between novice drivers and experienced drivers was relatively small.
Chapter 4 dealt with the driving-related abilities of close following drivers. Through three field experiments and two laboratory experiments, drivers’ speed adaptation ability, spare mental capacity, brake reaction time, estimation of time to collision, and perception of emergency braking were evaluated. Also a comparison between close following drivers and long following drivers in each measure was made. The results showed that close following drivers, overall, did not retain better driving-related abilities than long following drivers. On the contrary, the results indicated that close following drivers had risky factors that might increase the likelihood of being involved in an accident.
This study provides a basis for understanding drivers’ characteristics in a car following situation. The results of this study would be useful for driver education or the development of driver-aiding devices.
오늘날 자동차는 전체 운송수단의 90% 이상을 차지하면서 현대인들에게 없어서는 안될 중요한 교통수단으로 자리잡고 있다. 한국의 경우 지난 10여년 동안 높은 경제성장과 국민소득의 증가로 승용차의 수가 폭발적으로 증가하여 현재 1000만대 이상의 자동차를 보유하게 되었다. 그러나 자동차 보급률의 증가에 비례하여 교통사고 또한 큰 폭으로 증가하고 있다. 미국의 경우 해마다 680만 건 이상의 교통사고가 발생하여 4만 명 이상의 사망자와 3 백만 명 이상의 중경상자를 내고 있으며, 한국의 경우에도 1998 년 한 해에만 20만 건 이상의 교통사고로 막대한 인적, 물적 피해를 가져왔다.
교통사고를 유형별로 분류하면, 차대차 (후방추돌, 정면충돌 등), 차량단독 (전복 등), 차대사람 (횡단보도사고 등) 사고로 나눌 수 있는데, 이 중 차대차 사고가 차지하는 비중은 전체사고의 70% 이상으로 가장 높은 비율을 차지한다. 특히 차대차 사고 가운데 후방추돌사고 (rear-end collision)는 전체 사고의 20% 이상을 차지하는 가장 빈번히 발생하는 사고이다. 비록 후방추돌사고는 다른 사고 유형에 비해 낮은 사망률을 보이고 있으나, 그 발생 빈도가 매우 높아서 경사상자 수 및 물적피해는 대단히 높은 편이다.
사고의 원인을 구성하는 요소로는 크게보아 “인간(human)”, “차량(vehicle)”, “도로 및 주변환경(environment)” 등을 꼽을 수 있는데, 교통사고의 주원인은 “인간”, 즉 운전자에게서 비롯된다는 것이 알려져 있다. 이 사실은 교통사고를 감소시키기 위한 첫번째 과정으로 운전자의 특성 및 수행도 등, 인적요소(human factors)에 대한 연구가 충분히 이루어져야 함을 시사한다. 이러한 맥락에서 본 연구는 후방추돌사고가 빈번히 발생하는 추종주행(car following) 상황에서 운전자의 여러 가지 특성들을 평가하고 분석하는데 그 목적을 두고 있다.
먼저 2장에서는 후방추돌사고의 요인들을 기존의 관련 연구를 바탕으로 항목별로 요약 정리하였다. 그리고 3 장에서는 Film clip을 사용한 실험을 통하여 선행차량의 감속수준(deceleration level)을 인지하는데 있어서 운전자의 인지적 특성을 평가하였다. 실험결과, 대부분의 운전자들이 선행차량의 감속정도를 과소평가(underestimate)하며, 과소평가의 정도는 감속수준이 증가함에 따라 커짐을 알 수 있었다. 그리고 인지된 감속수준은 여성 운전자의 경우가 남성 운전자에 비해 높았지만, 감속수준이 증가함에 따라 그 차이는 감소하였다. 감속수준의 실제값과 예측값의 관계를 알아보기 위하여 Stevens의 Power law에 적용한 결과 매우 잘 fitting되었으며, 이는 감속수준이 비선형적(non-linear)으로 인지됨을 보여준다. 성별, 운전 숙련도에 따라 분석한 결과, 남성이 여성에 비해 감속수준의 변화에 더 민감한 것으로 나타났으며, 운전 숙련도에 따라서는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.
4 장에서는 후방추돌사고의 주요인 가운데 하나인 Close follower가 어떠한 운전관련 능력을 가지고 있는지를 다섯 가지의 현장(field) 및 실험실(laboratory) 실험을 통하여Long follower 그룹과 비교 평가하였다. 이 때 평가항목은 Speed adaptation, Spare mental capacity, Brake reaction time, Time-to-collision estimation, 그리고 Perception of emergency braking 이었다. 실험결과, 전반적으로 Close follower 는 Long follower와 다른 운전특성 및 능력을 지니고 있지 않았으며, 오히려 교통안전의 측면에서 부정적인 특성을 보여주었다.
본 연구는 추종 주행시 운전자의 특성을 이해하는데 하나의 기초를 제공하였다. 그리고 본 연구의 결과를 통해 높은 비율의 후방추돌사고가 어느 정도 설명될 수 있었으며, 운전자의 부족한 인지적, 신체적 특성을 보완할 수 있는 장치가 필요함을 시사하였다. 본 연구의 결과는 운전자의 교육 및 Driver-aiding device의 설계에 활용될 수 있을 것이다.
