随着移动通信和车载导航技术的发展，智能车载设备和移动互联终端的普及，诱发分心驾驶行为的因素越来越多，分心驾驶行为已成为导致道路交通事故的重要原因之一。因此，深入研究分心驾驶行为对交通安全的影响，了解其内在影响机理，提出解决措施，可以为缓解分心驾驶行为影响，提高道路交通安全水平提供理论支撑。
　　本文以驾驶过程中执行“免提手机通话”和“微信语音短信”驾驶次任务作为研究对象，基于系统科学理论的思想，从含人-车-路的整个交通系统出发，在微观层面研究分心驾驶对驾驶行为、驾驶入视觉行为和紧急制动行为的影响，在宏观层面研究分心驾驶行为对道路交通安全的影响。综合分析了分心驾驶行为对微观车辆的影响及其相互作用下的整体交通安全水平特征的影响，建立了分心驾驶车辆的微观行为与整体交通流安全特征之间的相互联系，揭示了分心驾驶行为从微观层面到宏观层面对交通安全影响的传导过程，据此提出了驾驶人分心状态判别与分心预警对策。本文的主要研究工作如下:
　　1.分析了常态下不同交通环境中分心驾驶对驾驶行为及视觉行为的影响。本文设计分心驾驶模拟实验，采集了驾驶人在自由流和拥挤流场景中正常驾驶过程执行免提手机通话和微信语音短信时车辆运动状态和驾驶人视觉行为数据并进行分析。研究表明，两种场景中免提通话对车辆纵向控制指标影响较大，语音短信对车辆横向控制指标影响较大;在自由流场景中免提通话对驾驶人注视行为影响较大，语音短信对驾驶人眼跳行为影响较大;拥挤流场景中免提通话导致注视时间增加、瞳孔直径增加、眼跳持续时间减少，语音短信导致注视频率降低、瞳孔直径变小、眼跳幅度增加。因此，不同交通流场景中两种驾驶次任务对驾驶行为及视觉行为各指标的影响不同。
　　2.建立了紧急状态下面向驾驶次任务的驾驶人制动行为模型。本文设计车辆跟驰情形下的紧急制动驾驶模拟实验，以制动时间为研究对象，采用生存分析方法，建立紧急状态下面向驾驶次任务的驾驶人制动行为模型，研究驾驶次任务对制动时间的影响，并分析影响制动时间的关键因子。研究表明，驾驶次任务影响下的驾驶人反应时间(BRT)中位数为2.42秒，减速持续时间(SRT)中位数为1.43秒;驾驶次任务对BRT和SRT均有显著影响，与正常驾驶状态相比，免提通话导致BRT增加33.4％、SRT减少8.7％，语音短信导致BRT增加46.7％、SRT减少15.4％。因此，语音短信对驾驶入紧急制动行为的影响更大，即驾驶过程中驾驶人使用语音短信比免提通话更危险。
　　3.建立了考虑分心驾驶行为特征的元胞自动机仿真模型。在分析分心驾驶行为发生的随机性和时变性特点的基础上，在仿真模型中引入分心行为发生概率模型，制定车辆状态变化规则，构建考虑分心驾驶行为特征的双车道元胞自动机模型，研究不同分心车辆比例和不同分心持续时长对道路交通安全的影响。研究表明，在一定密度范围内，随着分心驾驶车辆比例的增加，道路交通流量下降、换道频率增加、交通拥堵程度增加、交通安全性下降;在分心时间占所观测时间比例固定的前提下，分心持续时长越短，该分心驾驶行为发生频次就会越高，导致车辆发生追尾碰撞的概率增加。因此，分心驾驶行为对道路交通安全产生较为明显的负面影响。
　　4.建立了人车信息融合的驾驶人分心状态判别模型，评价了分心预警效果。在人车合一思想的指导下，综合考虑车辆运行状态指标和驾驶人视觉行为指标，提出了基于指标重要度和模型判别性能的特征选取方法，构建了基于人车信息融合的驾驶人分心状态判别模型;同时将分心预警机制引入元胞自动机仿真模型中，评价分心预警的效果。研究表明，所提特征选取方法可有效精简特征指标数量、提高模型的适用性;驾驶人分心状态判别模型能够有效识别自由流和拥挤流状态下驾驶人分心状态，判别精度分别为95.09％和98.91％，分心预警的使用能够提高道路交通安全水平。