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城市快速路是城市路网的重要组成部分，是城市交通系统的大动脉。机动车道是快速路的主要组成部分，机动车道的宽度主要取决于设计车辆车身的宽度、横向安全距离以及车辆行驶时的摆动宽度。随着城市交通机动化及汽车工业的发展，城市道路的交通组成已经发生了很大变化，汽车性能有了很大提高，车辆行驶对车道宽度的需求也发生了变化，合理的车道宽度，不但能够提高土地利用率，而且有助于快速路交通运行安全。驾驶模拟器作为一种研究“人-车-路-环境”交通特征的重要工具，具有重现性好、成本低等优势。本文以城市快速路车道宽度为研究对象，以高仿真驾驶模拟数据为数据基础，采用可靠度理论，基于车辆横向稳定性建立行车安全可靠度模型，提出城市快速路的合理车道宽度。
首先，基于同济大学八自由度驾驶模拟器设计实验方案并构建实验场景。实验道路设计为双向六车道城市快速路，2.75m、3.0m、3.25m、3.5m、3.75m五种车道宽度。进行自由车速与限制车速两大类实验，自由车速实验中，驾驶员根据道路环境自行选择车速行驶；限制车速实验中，驾驶员按照60km/h、80km/h、100km/h等三种限速行驶，实验过程中对驾驶员精神负荷进行主观问询。
其次，基于驾驶模拟实验数据采用统计学方法对车辆驾驶行为进行分析。驾驶行为包括纵向驾驶行为和横向驾驶行为。纵向驾驶行为选取指标为速度与加速度标准差，研究车道宽度与车道位置对车辆运行效率及纵向驾驶稳定性的影响；横向驾驶行为选取指标为车道偏移值与车道偏移标准差，研究车道宽度、车道位置、车速等变量对车辆横向位置及稳定性的影响。同时基于驾驶员精神负荷数据，分析车道宽度与驾驶员精神负荷之间的关系。从主、客观两方面进行分析，为后文行车安全可靠度模型建立以及车道宽度值推荐奠定基础。
然后，基于车辆横向稳定性建立行车安全可靠度模型。根据可靠度理论以及驾驶行为分析结论，选择车道偏移作为可靠度指标。对车道偏移分布进行拟合，并建立车道偏移标准差预测模型。定义车道宽度极限状态，得到可靠度功能函数。计算失效状态的车道偏移临界值，将车道分为可靠区与非可靠区，通过计算车辆轨迹在可靠区中的概率求解行车安全可靠度。
最后，依据可靠度模型对车道宽度取值进行研究。分析车道偏移值、速度等对行车安全可靠度的影响等，提出行车安全建议；根据车道宽度与可靠度之间的关系，建立不同速度下可靠度拟合模型。对车道宽度边际效益进行分析，确定可靠度标准，求出车道宽度理论计算值。在其基础上，综合考虑车道位置、驾驶员纵向驾驶行为、驾驶精神负荷等因素，提出车道宽度推荐值。
首先，基于同济大学八自由度驾驶模拟器设计实验方案并构建实验场景。实验道路设计为双向六车道城市快速路，2.75m、3.0m、3.25m、3.5m、3.75m五种车道宽度。进行自由车速与限制车速两大类实验，自由车速实验中，驾驶员根据道路环境自行选择车速行驶；限制车速实验中，驾驶员按照60km/h、80km/h、100km/h等三种限速行驶，实验过程中对驾驶员精神负荷进行主观问询。
其次，基于驾驶模拟实验数据采用统计学方法对车辆驾驶行为进行分析。驾驶行为包括纵向驾驶行为和横向驾驶行为。纵向驾驶行为选取指标为速度与加速度标准差，研究车道宽度与车道位置对车辆运行效率及纵向驾驶稳定性的影响；横向驾驶行为选取指标为车道偏移值与车道偏移标准差，研究车道宽度、车道位置、车速等变量对车辆横向位置及稳定性的影响。同时基于驾驶员精神负荷数据，分析车道宽度与驾驶员精神负荷之间的关系。从主、客观两方面进行分析，为后文行车安全可靠度模型建立以及车道宽度值推荐奠定基础。
然后，基于车辆横向稳定性建立行车安全可靠度模型。根据可靠度理论以及驾驶行为分析结论，选择车道偏移作为可靠度指标。对车道偏移分布进行拟合，并建立车道偏移标准差预测模型。定义车道宽度极限状态，得到可靠度功能函数。计算失效状态的车道偏移临界值，将车道分为可靠区与非可靠区，通过计算车辆轨迹在可靠区中的概率求解行车安全可靠度。
最后，依据可靠度模型对车道宽度取值进行研究。分析车道偏移值、速度等对行车安全可靠度的影响等，提出行车安全建议；根据车道宽度与可靠度之间的关系，建立不同速度下可靠度拟合模型。对车道宽度边际效益进行分析，确定可靠度标准，求出车道宽度理论计算值。在其基础上，综合考虑车道位置、驾驶员纵向驾驶行为、驾驶精神负荷等因素，提出车道宽度推荐值。