汽車駕駛員的信息處理與安全行車

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，與車內外環(huán)境中的信息交流無時無刻不在進行著，汽車駕駛員對各種信息接收、分析、判斷、處理得及時、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是由其任務、性質和工作環(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。它既不像體力勞動那樣消耗大量體力， 也不像智力勞 動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， 對路面情況、車輛情況及 時準確地加以感知和判斷，并根據(jù)這些判斷隨時調整自己的操作， 確保行車安全。汽車駕駛 工作與其他勞動相比，具有以下幾個顯著的特點：1、信息輸入、輸出量大。汽車在行進中，駕駛員與車內外環(huán)境

2、的信息交流時時刻刻都在不停地進行著。汽車駕駛員要對車內外的交通信息進行及時的感知；對道路交通標志、 交通信號以及行人和其他車輛等各種情況要進行準確的判斷，并作出相應的反應。國外的一項研究表明，汽車每行駛I公里，會遇到約 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，需要作出反應的事件約13件。尤其是在繁華鬧市區(qū)，在上下班高蜂時間，需要汽車駕駛員處理的信息更是成倍地增加。2、信息動態(tài)不斷變化、復雜多樣。汽車駕駛是在高速行駛和道路交通情況不斷變化的動態(tài)環(huán)境中進行的。汽車駕駛員在行駛過程中， 車內外

3、的各種信息都隨著車輛的運行在不斷 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）的運動方式、行進的路線、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。車輛行駛過程中，車內外的一切信息，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、交通信號和行人動態(tài)， 用耳朵 聽發(fā)動機及車外的聲音，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行的觀察并不完全受外界環(huán)境 的影響，主要是由當時的駕駛任務決定的。如在行車過程中，汽車駕駛員并

4、不像乘客那樣東張西望，他既不去觀看商店櫥窗內琳瑯滿目的商品，也不理睬人行道上穿著時髦的行人，更不去欣賞街頭播放的動人樂曲為了駕駛安全，他觀察儀表指針的變化、行人車輛的動向、 交通信號的變換等。 這些客觀事物，才是汽車駕駛員感知的主要對象。汽車駕駛員往往對上述與完成任務密切相關的事物感知清晰，而對其他事物感知則較模糊）、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）這一復雜系統(tǒng)中，按照一定的順序去感知。 如汽車啟動時，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，看車門是否關好，乘客是否坐穩(wěn)，然后才嗚號啟動；汽車發(fā)動后，汽車駕駛員 要傾聽發(fā)動機的響

5、聲是否正常，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）、經驗性（有經驗的汽車駕駛員，能觀察到其他人所不能 發(fā)現(xiàn)的細小變化。例如， 可以從車輛發(fā)出的運轉聲或噪音中，感知發(fā)動機工作是否正常，這對于一個沒有駕駛知識的乘客來說是無法做到的在行車中，有經驗的汽車駕駛員看到有兒童在路旁玩耍，或進行打鬧、擲飛碟、滾鐵環(huán)等活動，就會提醒自己減慢車速，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。而無經驗的汽車駕駛員往往忽視這些潛在的危險因素。例如，菜單位一女汽車駕駛員開車從村

6、邊的公路上經過，她發(fā)現(xiàn)前方十幾米處有一個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， 直到快撞上小孩時才緊急制動，但為時已晚，小孩被撞傷致死。事后這個駕駛員說：我覺得路邊有構，在小孩上路之前我的車早就該過去了?！逼鋵?，路邊只有密密麻麻的草，而沒有路溝。這是由于觀察錯誤和缺乏經驗導致的事故）等特點。4、信息處理失誤幾率高。汽車是先進的交通工具，駕駛得當有益于社會，駕駛失誤也會給社會造成一定的危害。前蘇聯(lián)的一項研究表明：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重的錯誤，而是指類似加速板踏得晚一些，或方向盤轉得稍過了一點，或對交通情況判斷不夠準確等。但有時

7、小小的失誤也會釀成災禍。例如，2004年1月浙江菜市汽車駕駛員汪某開貨車運送物資，一輛東風牌貨車以相近的速度在前面行駛。汪某見到前車主動靠右，以為是對方讓車，就加大油門企圖超車。其實，東風車是繞開路面坑掛，又向左靠。當汪某發(fā)現(xiàn)問題再應急處理時已經來不及了，結果造成翻車事故。汽車駕駛員每行駛印。公里，可能會遇到1次非常危險的情況。按每年行駛16加0公里計 算，大約每兩周就會遇到 1次非常危險的情況，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生危害的概率較高，而且危害的程度非常大。有人計算過：解放CA 10B型卡車以每小時60公里的速度滿載行駛時，

8、其動能可達114480 公斤/米，相當于把兩節(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、商務代駕、旅游代駕等業(yè)務正在蓬勃開展的同時，消費者應該警惕在行業(yè)剛剛起步入行門檻不高的情況下，魚龍混雜濫竽充數(shù)的情況時有發(fā)生。野出租、黑代駕，不僅讓消費者的人生車輛安全得不到保障，甚至會危害到您的生命安全。為此，重慶百萬133提醒各位，在選擇重慶代駕公司時，一定要注意選擇在工商行政部門正規(guī)注冊，有職業(yè)司機隊伍和完善的服務流程的公司?；隈{駛員信息處理的道路安全性

9、評價模型2008-12-26閱讀次數(shù)：320 次摘要：在車輛行駛過程中，道路條件包含了大量的信息，駕駛員需要及時對這些信息 進行處理，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價模型，并結合相鄰路段運行速度差，給出評價指標。關鍵詞：駕駛員；信息；安全性；評價模型；評價指標交通安全涉及人、車、路和環(huán)境3個方面的因素，是一個三位一體的耗散結構，只有充分地了解系統(tǒng)內的各個組分的特性，才能構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，與人有關的事故約占總體事故的90%以上，而駕駛人本身負有直接責任的事故高達81%以上。從駕駛員的角度分析交通

10、事故發(fā)生的原因，主要為兩方面：第 1，駕駛員對交通信息的錯誤判斷以致發(fā)生事故；第2，在一定時間內，道路交通信息量的輸入超過駕駛員信息處理能力的上限，駕駛員來不及對接收的信息進行處理，造成事故發(fā)生。 本文針對以上兩種情況進行分析，結合道路線形設計一致性，建立基于駕駛員信息處理的道路安全評價模型。1駕駛員信息處理理論人的駕駛行為是一個與駕駛期望有關的連續(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，處理相關道路交通信息量也不同，而駕駛員處理的信息量會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度評價道路交通 安全性是可行的，即道路安全性條件較差，駕駛員

11、需要投入更多的注意力去處理相關交通信息，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）-認知（O）-反應（R），如圖1所示。圖SOR模式在駕駛過程中，信息是動態(tài)變化的，不斷被接收、判斷和處理，對駕駛員來說，整個駕駛過程也就是不斷進行信息處理的循環(huán)過程。通常，駕駛員視覺接收信息的能力為4.6106Bit/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，在一定時間段內，輸入信息與處理信息之間的關系如圖2所示

12、。圖2輸入信息與處理信息關系圖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的外界刺激。影響駕駛員行車安全的信息是錯綜復雜的，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、標志標線、 信號燈等；2 ）車輛信息。包括車輛的各種儀表、指示燈所顯示的信息，其它機動車輛和非機動車 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、駕駛員對自 身當前駕駛行為的認識等信息。2駕駛員期望度與線形設計一致性期望度就

13、是駕駛員在實際行車中的操作過程和事先預計結果相一致的程度，它直接影響了駕駛員信息處理速率。 駕駛任務對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。道路線形設計是影響駕駛員期望度的主要因素，駕駛員高強度的信息處理過程與道路線形設計是密切相關的。本文在建立基于駕駛員信息處理的道路安全評價模型 時，也主要考慮道路的線形設計對駕駛員的心理影響。線形設計與駕駛員的期望不一致將導致駕駛員采取不合理的速度、不適當?shù)牟僮餍熊嚕?正是由于這一原因， 道路兩側或路面出現(xiàn)了限速、警示等標志和其它安全保障系統(tǒng)。線形設計一致性是指道路設計中的幾何條件與駕駛員的期望駕駛速度相適應的特性，線形設計一致性

14、可以保證道路幾何線形設計的整體協(xié)調性，可以用來評價道路線形設計的安全性。我國公路項目安全性評價指南中以運行速度（指在特定路段上測定的第85%位車速）作為公路安全性評價的 1個主要指標來評價線形設計一致性，表示相鄰路段運行速度的差值，如表1。表1相鄰路段運行速廈差入?yún)[I與婭一致性的關系線形一致性妊較好不良AJ |<iokm/hio km/h W AF5 |2okm/h|山£ l>20kmA3駕駛員信息處理強度模型的建立3.1信息處理強度的定義在本文中，信息處理強度只被定義為駕駛員執(zhí)行駕駛任務時，所需要投入的注意力。 在這里存在兩個問題：到底多少注意力是必需的；駕駛員將怎樣完

15、成附加的任務，即進行與駕駛無關的任務，比如聽歌、談話、觀賞車外的景色等。信息處理強度是駕駛員信息處理能力 的一部分，如果駕駛任務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。信息處理強度通常用信息輸入量和時間因素度量。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度取決于道路設 計的復雜性（信息輸入量）和運行速度（時間）。3.2交通信息量的確定道路交通信息來源眾多復雜，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度，確定佶源輸出的信息

16、量是建立此評價模型的坯要條件?；谛畔⒄摰挠^點，設疋為1個信源，其中是個有限事件集，即信源所表觀的各種狀態(tài)幕P為S上的】個槪率分布，記兀的僦率為氏或諷花），事件x金飛S）的自信息記為并定 義為I© J = r logP（£）則信祿£的自信息的統(tǒng)計平均值定義為.日一啊Pii-i對于期個信源，各個信源的自信息統(tǒng)計平均僮之和記為H3m ntB = XH（S-） = ££pjlogi-if=lt=i i=lP；式（1 ）和（2）中，對數(shù)的底可以取 2、e及10 ,為了與計算機編碼相結合，此處選 2 ,則B是以比特（bit ）作為度量單位，1個bit定義

17、為在兩個均等的可能事件中需要區(qū)別的 信息量。3.3 模型的建立假定駕駛員信息處理強度取決于道路設計的復雜性和時間。綜合考慮這些因素，國外學者Navin建立了人的信息處理強度模型。模型的觀念是基于人的信息處理理論，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，對接收的交通信息進行及時處理，以確保行車安全。道路的復雜性程度（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間記為。道路的復雜性程度（即信息量）以每km為單位，它所包含的信息量記為駕駛員的 信息處理能力上限以$為單位，記

18、為6駕駛員處理某段道路交通信息所需要的最蠱時間記 為略Tm = （sec km）3）cz理論上WI,駕駛負穿行1對n道路需晏的最短吋間是BfC 另外.幾二1/打式中，乙是在駕駛員信息處理能力苑圍內可以達到的最快遠度。假設車輛以速度乙行駛，駕駛員為保證安主行毛 每km處理信息需聲的時間為Ta - （sec/ km）（5）駕駛員信息處理強度或時間壓力朮平可以定義為TP = -由式-（Q可待，所以駕駛員佶息處理逼度7?可以由時間之比或速度之比表示。車輛臥速度玖行駛時駕駛員信息處理連率可及用道路交通信息量£和駕駛員為保征安全行車和逬行信息處逹需姜的時間兀來賤示,則時二厶之丄）蘭二叱.竺T C

19、 T C CRJP C信息處理速率）也可以袤述為單位時間內鴛駛崗的信宣處理強度.從式（Q可 以看肚 鴛駛員前倍息處理強度（”）是其自身倍息處理能力的一部處 這與前面的假定 是一致的。對于大多數(shù)駕駛員來說，C是一定的，不同的道路條件下 腫堆不同的。4安全性評價指標4.1判別性指標由式（6）-（9）,可以知道rp = = - = .當7PX1時，即Tm>Ta9乙<匕，Ta » CRIP>Cf駕駛員霰要釆取措施，降低速度，使信息處理強度在自身處理能力的范圍之內， 以保障行車空全。另外，如果多數(shù)駕駛員經過某路段時，駕駛員的TPaI,證明該路段存在 安全隱患，需要對道路線形逬

20、行改造，或者在此賂段設立合理的誓示標志以提醒駕駛員，減 速行駛。42結合運行速度差吃的評價指標由式（9）可以得到，(10)” 7F*C RIPK,=a B B假定兩相鄰路段I ftII,運行速度分別為珂和冬，交通佶息量分別為§和巧,則：I(11)(12)考慮到安全性的極端條件，駕駛員的信息處理速率R1P可臥取信息處理能力的上限C, 即：(13)參照表1,可以得岀下表2：表2基于駕駛員信息處理強度的道路安全性評價標準道路安全性好校好不良11 _1 k 11 . 1 1 , 1 WWI 1 _ 1 IS1B B2 360C360C Bj B2 '"180CB B2 18

21、0C表2中，場，耳表示相鄰路段的交通信息量，利用現(xiàn)代信息技術可以量化駕駛員駕駛過程 中相關的交通信息量，對于一般駕駛員而言，信息處理能力上限C是一定的。那么在評價 過程中，只要確定相鄰兩路段的交通信息量3,即可對該路段的安全性逬行評價。5結論道路安全性評價研究現(xiàn)狀主要針對道路硬件設施以及管理手段，而忽略了這些因素影響的終端是駕駛員的信息處理強度。在車輛行駛過程中，駕駛員需要及時對這些影響因素所包 含的信息量進行處理，以保障行車安全。本文基于駕駛員信息處理強度，建立一種新的道路安全性評價模型，并給出評價指標。但是在建立模型的時候，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一步深化

22、。參考文獻1 中華人民共和國交通部公路項目安全性評價指南(JTG/T B05-2004)S2 文怙強道路交通安全工程M.北京：化學工業(yè)出版社,20053 Dennis Coon.心理學導論(第9版)M.鄭鋼，譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，20044 任福田.交通工程心理學M.北京:北京工業(yè)大學出版社，19935 石峰,莫忠息.信息論基礎(第二版)M.武漢：武漢大學出版社,20066 Navi n, F. D. P., Musa, P. T. The Effects of Speed and Driver AdaptiveStrategies on Driver Workload Assessme

23、 ntJ. TRB, 20047 Senders J. W., Kristopherson A. B., Levison W. H., et al. The AttentionalDema nd of Automobile Drivin gJ. Highway Research Record, 1967Road safety evaluati on model accord ing to driver in formatio n process ingWu Xiaofeng, Li Xiaowei, Li Huishuang (Highway College of Changan University ,Xian 710064)Abstract: The reas on which causes t