汽車駕駛員的信息處理與安全行車復(fù)習(xí)進(jìn)程

1、汽車駕駛員的信息處理與安全行車汽車駕駛員在行車中，與車內(nèi)外環(huán)境中的信息交流無時(shí)無刻不在進(jìn)行著，汽車駕駛員對(duì)各種信息接收、分析、判斷、處理得及時(shí)、正確與否，直接影響到安全行車。汽車駕駛員處理信息的特點(diǎn)是由其任務(wù)、性質(zhì)和工作環(huán)境決定的。汽車駕駛工作是一種不斷的感知信息、處理信息的勞動(dòng)。它既不像體力勞動(dòng)那樣消耗大量體力，也不像智力勞動(dòng)那樣消耗大量的腦力。它要求汽車駕駛員在行車中集中注意力， 對(duì)路面情況、車輛情況及 時(shí)準(zhǔn)確地加以感知和判斷，并根據(jù)這些判斷隨時(shí)調(diào)整自己的操作， 確保行車安全。汽車駕駛工作與其他勞動(dòng)相比，具有以下幾個(gè)顯著的特點(diǎn)：1、信息輸入、輸出量大。汽車在行進(jìn)中，駕駛員與車內(nèi)外環(huán)境的信息

2、交流時(shí)時(shí)刻刻都在不停地進(jìn)行著。汽車駕駛員要對(duì)車內(nèi)外的交通信息進(jìn)行及時(shí)的感知；對(duì)道路交通標(biāo)志、 交通信號(hào)以及行人和其他車輛等各種情況要進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，并作出相應(yīng)的反應(yīng)。國外的一項(xiàng)研究表明，汽車每行駛l公里，會(huì)遇到約 300起事件。所謂事件，是指那些可能繪駕駛員帶來影響的各種刺激，如一只鳥飛過，一個(gè)人走過等。車輛每行駛 1公里，被汽車駕駛員注意到的事件約130件，需要作出反應(yīng)的事件約 13件。尤其是在繁華鬧市區(qū)，在上下班 高蜂時(shí)間，需要汽車駕駛員處理的信息更是成倍地增加。2、信息動(dòng)態(tài)不斷變化、復(fù)雜多樣。汽車駕駛是在高速行駛和道路交通情況不斷變化的動(dòng)態(tài)環(huán)境中進(jìn)行的。汽車駕駛員在行駛過程中，車內(nèi)外的各

3、種信息都隨著車輛的運(yùn)行在不斷地變化。如車輛行駛中道路的寬窄、彎曲、凸凹是在不斷變化的， 在道路上的各種車輛和行人（包括騎自行車的、推手推車的、趕牲畜的人等 ）的運(yùn)動(dòng)方式、行進(jìn)的路線、速度和行為特 征也各不相同。3、信息觀察具有專業(yè)性特點(diǎn)。車輛行駛過程中，車內(nèi)外的一切信息，汽車駕駛員都是靠觀察反映到大腦里的。 如汽車駕駛員用眼睛觀看交通環(huán)境、交通信號(hào)和行人動(dòng)態(tài)，用耳朵 聽發(fā)動(dòng)機(jī)及車外的聲音，用嗅覺聞燃油的氣味，用自身的本體感覺體會(huì)車輛行駛的情況等。汽車駕駛員的觀察具有指向性（主要指汽車駕駛員在行車中進(jìn)行的觀察并不完全受外界環(huán)境的影響，主要是由當(dāng)時(shí)的駕駛?cè)蝿?wù)決定的。如在行車過程中，汽車駕駛員并不像

4、乘客那樣?xùn)|張西望，他既不去觀看商店櫥窗內(nèi)琳瑯滿目的商品，也不理睬人行道上穿著時(shí)髦的行人，更不去欣賞街頭播放的動(dòng)人樂曲.為了駕駛安全，他觀察儀表指針的變化、行人車輛的動(dòng)向、 交通信號(hào)的變換等。 這些客觀事物，才是汽車駕駛員感知的主要對(duì)象。汽車駕駛員往往對(duì)上述與完成任務(wù)密切相關(guān)的事物感知清晰，而對(duì)其他事物感知?jiǎng)t較模糊）、系統(tǒng)性（主要指汽車駕駛員的觀察不是隨意的、雜亂無章的，而是在人、車、路（環(huán)境）這一復(fù)雜系統(tǒng)中，按照一定的順序去感知。 如汽車啟動(dòng)時(shí)，汽車駕駛員總是先觀察車輛前、后、兩則是否有人員或 其他障礙物，看車門是否關(guān)好，乘客是否坐穩(wěn)，然后才嗚號(hào)啟動(dòng)；汽車發(fā)動(dòng)后，汽車駕駛員 要傾聽發(fā)動(dòng)機(jī)的響聲

5、是否正常，觀看儀表所顯示的油壓、氣壓和電壓情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響行車安全的跡象。 如果不按一定順序去觀察，而是東一榔頭西一棒， 就可能使一些不安全因素被忽略，以致發(fā)生交通事故）、經(jīng)驗(yàn)性（有經(jīng)驗(yàn)的汽車駕駛員，能觀察到其他人所不能 發(fā)現(xiàn)的細(xì)小變化。例如， 可以從車輛發(fā)出的運(yùn)轉(zhuǎn)聲或噪音中，感知發(fā)動(dòng)機(jī)工作是否正常，這對(duì)于一個(gè)沒有駕駛知識(shí)的乘客來說是無法做到的在行車中，有經(jīng)驗(yàn)的汽車駕駛員看到有兒童在路旁玩耍，或進(jìn)行打鬧、擲飛碟、滾鐵環(huán)等活動(dòng)，就會(huì)提醒自己減慢車速，防止兒童因 撿球、撿玩具或奔跑止不住腳而突然跑到路面上來。而無經(jīng)驗(yàn)的汽車駕駛員往往忽視這些潛在的危險(xiǎn)因素。例如，菜單位一女汽車駕駛員開車從村邊

6、的公路上經(jīng)過，她發(fā)現(xiàn)前方十幾米處有一個(gè)六七歲的男孩正在從田野里向公路跑來， 但她沒有采取任何措施， 直到快撞上小孩 時(shí)才緊急制動(dòng)，但為時(shí)已晚，小孩被撞傷致死。事后這個(gè)駕駛員說：我覺得路邊有構(gòu)，在小孩上路之前我的車早就該過去了?！逼鋵?shí)，路邊只有密密麻麻的草，而沒有路溝。這是由于觀察錯(cuò)誤和缺乏經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致的事故）等特點(diǎn)。4、信息處理失誤幾率高。汽車是先進(jìn)的交通工具，駕駛得當(dāng)有益于社會(huì)，駕駛失誤也會(huì)給社會(huì)造成一定的危害。前蘇聯(lián)的一項(xiàng)研究表明：汽車每行駛3公里，駕駛員可能有1 次判斷失誤出現(xiàn)，這種失誤不是指多么嚴(yán)重的錯(cuò)誤，而是指類似加速板踏得晚一些，或方向盤轉(zhuǎn)得稍過了一點(diǎn)，或?qū)煌ㄇ闆r判斷不夠準(zhǔn)確等。但有

7、時(shí)小小的失誤也會(huì)釀成災(zāi)禍。例如，2004年1月浙江菜市汽車駕駛員汪某開貨車運(yùn)送物資，一輛東風(fēng)牌貨車以相近的速度在前面行駛。汪某見到前車主動(dòng)靠右，以為是對(duì)方讓車，就加大油門企圖超車。其實(shí)，東風(fēng)車是繞開路面坑掛，又向左靠。當(dāng)汪某發(fā)現(xiàn)問題再應(yīng)急處理時(shí)已經(jīng)來不及了，結(jié)果造成翻車事故。汽車駕駛員每行駛印。公里，可能會(huì)遇到1次非常危險(xiǎn)的情況。按每年行駛16加0公里計(jì)算，大約每兩周就會(huì)遇到 1次非常危險(xiǎn)的情況，如果汽車駕駛員疏忽大意、驚慌失措或操作失誤等，就可能發(fā)生交通事故。汽車駕駛員在行車中不但產(chǎn)生危害的概率較高，而且危害的程度非常大。有人計(jì)算過：解放 CA-10B型卡車以每小時(shí)60公里的速度滿載行駛時(shí)，

8、 其動(dòng)能可達(dá)114480 公斤/米，相當(dāng)于把兩節(jié) 50噸重的火車車廂舉起 1 . 14米。因此， 一旦發(fā)生交通肇事，其破壞性就很大，極易造成人員傷害和物資損失。從駕駛員駕車信息處理及安全分析來看，在近年來重慶代駕 行業(yè)興起，重慶酒后代駕、商務(wù)代駕、旅游代駕等業(yè)務(wù)正在蓬勃開展的同時(shí)，消費(fèi)者應(yīng)該警惕在行業(yè)剛剛起步入行門檻不高的情況下，魚龍混雜濫竽充數(shù)的情況時(shí)有發(fā)生。野出租、黑代駕，不僅讓消費(fèi)者的人生車輛安全得不到保障，甚至?xí)：Φ侥纳踩?。為此，重慶百萬133提醒各位，在選擇重慶代駕公司時(shí)，一定要注意選擇在工商行政部門正規(guī)注冊，有職業(yè)司機(jī)隊(duì)伍和完善的服務(wù)流程的公司。2008-12-26閱讀次數(shù)

9、：320 次摘要：在車輛行駛過程中，道路條件包含了大量的信息，駕駛員需要及時(shí)對(duì)這些信息 進(jìn)行處理，以保障行車安全。 本文基于駕駛員信息處理，建立了一種新的道路安全性評(píng)價(jià)模型，并結(jié)合相鄰路段運(yùn)行速度差，給出評(píng)價(jià)指標(biāo)。關(guān)鍵詞：駕駛員；信息；安全性；評(píng)價(jià)模型；評(píng)價(jià)指標(biāo)交通安全涉及人、車、路和環(huán)境3個(gè)方面的因素，是一個(gè)三位一體的耗散結(jié)構(gòu)，只有充分地了解系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)組分的特性，才能構(gòu)建完整的道路交通安全系統(tǒng)。引發(fā)交通事故的原因是多方面的，其中人是重要的因素之一，與人有關(guān)的事故約占總體事故的90%以上，而駕駛?cè)吮旧碡?fù)有直接責(zé)任的事故高達(dá)81%以上。從駕駛員的角度分析交通事故發(fā)生的原因，主要為兩方面：第 1

10、 ,駕駛員對(duì)交通信息的錯(cuò)誤判斷以致發(fā)生事故；第2,在一定時(shí)間內(nèi)，道路交通信息量的輸入超過駕駛員信息處理能力的上限，駕駛員來不及對(duì)接收的信息進(jìn)行處理，造成事故發(fā)生。 本文針對(duì)以上兩種情況進(jìn)行分析，結(jié)合道路線形設(shè)計(jì)一致性，建立基于駕駛員信息處理的道路安全評(píng)價(jià)模型。1駕駛員信息處理理論人的駕駛行為是一個(gè)與駕駛期望有關(guān)的連續(xù)的信息處理過程，在不同的道路交通條件 下，駕駛員所投入的注意力不同，處理相關(guān)道路交通信息量也不同，而駕駛員處理的信息量會(huì)直接影響其駕駛行為。 基于這一原理考慮， 通過測試駕駛員信息處理的強(qiáng)度評(píng)價(jià)道路交通 安全性是可行的，即道路安全性條件較差， 駕駛員需要投入更多的注意力去處理相關(guān)交

11、通信 息，以保障行車安全。1.1信息處理SOR模式駕駛行為大致為感知信息、處理信息、操作控制車輛的過程，信息處理是安全行車的重 要環(huán)節(jié)，此過程可以簡單的描述為：刺激（ S）-認(rèn)知（O）-反應(yīng)（R）,如圖1所示。反饋在駕駛過程中，信息是動(dòng)態(tài)變化的，不斷被接收、判斷和處理，對(duì)駕駛員來說，整個(gè)駕駛過程也就是不斷進(jìn)行信息處理的循環(huán)過程。通常，駕駛員視覺接收信息的能力為4.610 6Bit/s ,聽覺為8 000 Bit/s ,而其處理信息的能力僅為2530 Bit/s 。可見駕駛員能處理的信息只是其視聽覺信息的一小部分，在一定時(shí)間段內(nèi)，輸入信息與處理信息之間的關(guān)系如圖2所示。|輸入信息量連圖2輸入信息

12、與處理信息關(guān)系圖1.2交通信息分類分析交通信息是行車過程中駕駛員接收的與其安全行駛有關(guān)的外界刺激。影響駕駛員行車安全的信息是錯(cuò)綜復(fù)雜的，按照信息來源可分為以下幾類：1）道路幾何信息。包括道路寬度、線形、交叉口、車輛出入口、路面狀況、標(biāo)志標(biāo)線、 信號(hào)燈等；2）車輛信息。包括車輛的各種儀表、指示燈所顯示的信息，其它機(jī)動(dòng)車輛和非機(jī)動(dòng)車輛占用道路、車速、流量流向等信息；3）環(huán)境信息。包括日光條件、照明條件、道路兩側(cè)建筑物、廣告、噪聲等信息；4）駕駛員自身信息。包括駕駛員自身的駕駛水平、身體狀況、心理狀況、駕駛員對(duì)自 身當(dāng)前駕駛行為的認(rèn)識(shí)等信息。2駕駛員期望度與線形設(shè)計(jì)一致性期望度就是駕駛員在實(shí)際行車中

13、的操作過程和事先預(yù)計(jì)結(jié)果相一致的程度，它直接影響了駕駛員信息處理速率。 駕駛?cè)蝿?wù)對(duì)駕駛員施加心理壓力，壓力的大小取決于駕駛的難度和駕駛員的期望度。道路線形設(shè)計(jì)是影響駕駛員期望度的主要因素，駕駛員高強(qiáng)度的信息處理過程與道路線形設(shè)計(jì)是密切相關(guān)的。本文在建立基于駕駛員信息處理的道路安全評(píng)價(jià)模型時(shí)，也主要考慮道路的線形設(shè)計(jì)對(duì)駕駛員的心理影響。線形設(shè)計(jì)與駕駛員的期望不一致將導(dǎo)致駕駛員采取不合理的速度、不適當(dāng)?shù)牟僮餍熊嚕?正是由于這一原因， 道路兩側(cè)或路面出現(xiàn)了限速、警示等標(biāo)志和其它安全保障系統(tǒng)。線形設(shè)計(jì)一致性是指道路設(shè)計(jì)中的幾何條件與駕駛員的期望駕駛速度相適應(yīng)的特性，線形設(shè)計(jì)一致性可以保證道路幾何線形設(shè)

14、計(jì)的整體協(xié)調(diào)性，可以用來評(píng)價(jià)道路線形設(shè)計(jì)的安全性。我國公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南中以運(yùn)行速度（指在特定路段上測定的第85%位車速）作為公路安全性評(píng)價(jià)的 1個(gè)主要指標(biāo)來評(píng)價(jià)線形設(shè)計(jì)一致性，表示相鄰路段運(yùn)行速度的差值，如表1。表1相鄰路段運(yùn)行速度差A(yù)，與線形一致性的關(guān)系線形一致性好較好不良| 20 km/h3駕駛員信息處理強(qiáng)度模型的建立信息處理強(qiáng)度的定義在本文中，信息處理強(qiáng)度只被定義為駕駛員執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)時(shí)，所需要投入的注意力。 在這里存在兩個(gè)問題：到底多少注意力是必需的；駕駛員將怎樣完成附加的任務(wù)，即進(jìn)行與駕駛無關(guān)的任務(wù)，比如聽歌、談話、觀賞車外的景色等。信息處理強(qiáng)度是駕駛員信息處理能力 的一部分，如

15、果駕駛?cè)蝿?wù)需要駕駛員投入更多的注意力，也就意味著他只有很少的注意力去執(zhí)行其它任務(wù)。信息處理強(qiáng)度通常用信息輸入量和時(shí)間因素度量。車輛在道路上行駛的越快，駕駛員也就需要更強(qiáng)的信息處理能力。國外的許多研究成果也表明駕駛員信息處理強(qiáng)度取決于道路設(shè) 計(jì)的復(fù)雜性（信息輸入量）和運(yùn)行速度（時(shí)間）。交通信息量的確定道路交通信息來源眾多復(fù)雜，主要包括道路幾何線形、路面狀況、天氣情況、交通量、 車輛性能等，并且各種信源出現(xiàn)的概率是不定的。信息量直接影響駕駛員的信息處理強(qiáng)度，確定信源輸出的信息量是建立此評(píng)價(jià)模型的必要條件.基于信息論的觀點(diǎn)，設(shè)=（巧為1個(gè)信源，其中$ =是1個(gè)有限事件集，即信源所表現(xiàn)的各種狀態(tài)第，P

16、為0上的】個(gè)慨率分布，記.*的概窣為抑或p（xj.事件為（七三段的自信息記為1（%）.并定義為GJ-logp（xs）,則信源的自信息的統(tǒng)計(jì)平均值定義為 TOC o 1-5 h z 小片-力甲強(qiáng)已（Di曰對(duì)于用個(gè)信源,各個(gè)信源的自信息統(tǒng)計(jì)平均值之和記為工e=1t=l i=lP；式（1）和（2）中，對(duì)數(shù)的底可以取 2、e及10 ,為了與計(jì)算機(jī)編碼相結(jié)合，此處選2,則B是以比特（bit ）作為度量單位，1個(gè)bit定義為在兩個(gè)均等的可能事件中需要區(qū)別的 信息量。模型的建立假定駕駛員信息處理強(qiáng)度取決于道路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和時(shí)間。綜合考慮這些因素，國外學(xué)者Navin建立了人的信息處理強(qiáng)度模型。模型的觀念是基于

17、人的信息處理理論，即假定人 的信息處理能力是有限的。 行車過程中，駕駛員在自身信息處理能力的范圍內(nèi)，對(duì)接收的交通信息進(jìn)行及時(shí)處理，以確保行車安全。道路的復(fù)雜性程度（即信息量）以每 km為單位，它所包含的信息量記為。駕駛員的信息 TOC o 1-5 h z 處理能力上限以s為單位，記為。駕駛員處理某段道路交通信息所需要的最短時(shí)間記為。道路的復(fù)雜性程度C即信息量)以每km為單位，它所包含的信息量記為B。駕駛員的 信息處理能力上限以5為單位，記為駕駛員處理某段道路交通信息所需要的最短時(shí)間記為JTm = (seckni)(3)理論上而言，駕駛員穿行1如n道路需要的最短時(shí)間是BfC 另外.XI/曦式中，

18、喙是在駕駛員信息處理能力范圍內(nèi)可以達(dá)到的最快速度.假設(shè)車輛以速度匕行駛I駕駛員為保證安全行車I每km處理信息需要的時(shí)間為，Ta = (sec/ km)駕駛員信息處理強(qiáng)度或時(shí)間壓力水平可以定義為，IP = 7（6）兀由式-可得,TP =T = （7）匕匕匕所以駕駛員信息處理強(qiáng)度ZP可以由時(shí)間之比或速度之比赫.車輛以速度匕行班時(shí)，駕駛員信息處理速率可以用道路交通信息量B和駕坡員為保證安全行車而迸行信息處理需要的時(shí)間看來表示： TOC o 1-5 h z 把F = _ = E匕（S）則, HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 丁口 北,1、B 8R RIP

19、八tp 工r） = （ g）T C T C C1口RJP （信良處理速率）也可以表述為單位時(shí)閭內(nèi)駕駛員的信息處理強(qiáng)度.從武（器可 以看出，駕駛員的信息處理強(qiáng)度（加）是其自身信息處理能力的一部分，這與前面的假定 是一致的。對(duì)于大多數(shù)駕駛員來說，C是一定的，不同的道路條件下，鹿 是不同的。4安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)4.1判別性指標(biāo)T V RIP由式（6）“9）.可以知道丁尸二二二占當(dāng)TP1時(shí)，即07；,匕匕,RIPC,駕駛員需要采取措施，降低速度，使信息處理強(qiáng)度在自身處理能力的范圍之內(nèi). 以保獐行車安全.另外,如果多數(shù)琴駛員經(jīng)過某路段時(shí),2g駛員的2PX,證明該路段存在 安全隱患需要時(shí)道路線形進(jìn)行雙造，或者

20、在此路段設(shè)立合理的饕示標(biāo)志以提醍駕駛員，減 速行駛.42結(jié)合運(yùn)行速度差嚓的評(píng)價(jià)指標(biāo)由式9）可以得到TP*C RIP胃走兩相鄰路段工和II ,運(yùn)行速度分別為和匕,交通信息量分別為鳥和B2，則J考慮到安全性的極端條件，駕駛員的信息處理速率RIP可以取信息處理能力的上限C,瓦B.參照表1,可以得出下表2：表2基于置駛員信息處理通度的道路安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)道路安全性II4 士 I * IW l II）用 B2 360c360 C 為 B2 180C 用 區(qū) 180C表2申,R,反表示相鄰路段的交通信息量，利用現(xiàn)代信息技術(shù)可以量化駕駛員駕駛過程中相關(guān)的交通信息量孑對(duì)于一般駕駛員而言，信息處理能力上限C是一定

21、的。那么在評(píng)價(jià) 過程中，只要確定相鄰兩路段的交通信息量B,即可對(duì)讀路段的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，5結(jié)論道路安全性評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀主要針對(duì)道路硬件設(shè)施以及管理手段，而忽略了這些因素影響的終端是駕駛員的信息處理強(qiáng)度。在車輛行駛過程中，駕駛員需要及時(shí)對(duì)這些影響因素所包 含的信息量進(jìn)行處理，以保障行車安全。本文基于駕駛員信息處理強(qiáng)度，建立一種新的道路安全性評(píng)價(jià)模型，并給出評(píng)價(jià)指標(biāo)。但是在建立模型的時(shí)候，如何得到更為精確的交通信息 量，在以后的研究過程中有待于進(jìn)一步深化。參考文獻(xiàn)1中華人民共和國交通部.公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南(JTG/T B05-2004) S2劉志強(qiáng).道路交通安全工程M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,20

22、053 Dennis Coon.心理學(xué)導(dǎo)論(第9版)M.關(guān)B鋼，譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，20044任福田.交通工程心理學(xué)M.北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，19935石峰，莫思息.信息論基礎(chǔ)(第二版)M.武漢：武漢大學(xué)出版社，2006Navin, F. D. P., Musa, P. T. The Effects of Speed and Driver AdaptiveStrategies on Driver Workload AssessmentJ. TRB, 2004Senders J. W., Kristopherson A. B., Levison W. H., et al. The Attentional Demand of Automobile DrivingJ. Highway Research Record, 1967Road safety evaluation model according to driver information processing/ Wu Xiaofeng, Li Xiaowei, Li Huishuang (Highway College of Changan University , Xian 710064)Abstract: