第一节 驾驶员的交通特性
道路交通系统中的人包括驾驶员、行人、乘客和交通管理人员等,其中驾驶员是主要部分。交通事故统计表明,在发生车祸的直接或间接原因中,有80%—90%与驾驶员有关。驾驶员通过视、听、触觉器官从交通环境中获得信息,经过大脑进行处理,作出反应和判断,再支配手、脚运动器官,操纵汽车,使之按驾驶员的意志在道路上运行。在这一过程中,驾驶员受到自身一系列生理、心理因素的制约和外部条件的影响,如果在信息的搜集、处理、判断的任一环节上发生差错,都会危及交通的畅通和安全。所以,驾驶员的可靠性是非常重要的。
驾驶员的可靠性取决于三组因素:驾驶员的技术熟练程度、个性与感受交通情报的特性以及在动态交通环境中的应变能力。
一、感觉、知觉与信息处理
1、感觉
驾驶员认识周围环境是从最简单的心理活动——感觉开始。感觉是对客观物体个别属性的反应。人体器官具有不同的感觉:视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉、动党和平衡觉等。
视觉给驾驶员提供80%的交通情况的信息,听觉使驾驶员根据声音信息区分汽车机件的故障。用手操纵转向盘,用脚踩踏板,手和腿每个关节肌肉的感觉给驾驶员提供行车方向和行车速度的信息。平衡感觉向驾驶员发送物体在空间位置的信息。根据这些感觉,驾驶员可以判断车速、前进方向、加速和减速。
2、知觉
知觉是对整个物体的认识。通常我们指所谓看见物体,不仅意味着只是感觉到物体的颜色或气味,而且意味着断定了物体的形状和数量。只有知觉才能断定物体的性质。例如,驾驶员在行车过程中先区分道路上的物体是石头还是纸,是硬的还是软的,是尖的还是圆的,而后决定保持行车方向还是改变行车方向或者改变行车速度。驾驶员凭借这种特性正确地判断交通情况。
3、信息处理
汽车行驶时,驾驶员通过视觉、听觉、触觉等感觉器官感知车内外的各种行车信息,这些信息通过注意的选择,一部分以较深刻的印象进人驾驶员的大脑神经中枢,并结合驾驶员已往的经验进行加工,加工的结果是做出相应的判断和决策,最后通过“反应”器(手、脚等运动器官)操纵车辆。
总括起来,驾驶员行车的过程,就是感知、判断决策和操纵三个阶段不断循环往返的过程。
感知是驾驶员通过视觉、听觉、触觉等感觉器官来感知行车的环境、条件和信息,如道路线形。交通标志号、其他人、车状况等。
判断决策是驾驶员在感知信息的基础上,结合驾驶经验和技能,经过分析,作出判断,确定有利于汽车安全顺畅地行驶的措施。
操纵是驾驶员依据判断决策所做出的实际反应和行动,具体指手、脚对汽车实施的控制,如加速、制动、转向等。
二、视觉特性(Vision characteristics)
在行车过程中,驾驶员需要及时感知各种交通信息。根据统计分析,各种感觉器官给驾驶员提供交通信息数的比例分布如下:视觉占80%,听觉占14%,触觉占2%,味觉占2%,嗅觉占2%。可见,视觉是最重要的。
1、视觉(Vision) 所谓视觉,就是外界光线经过刺激视觉器官在大脑中所引起的生理反应。视觉在辨别外界物体明暗、颜色、形状等特性以及对物体空间属性如大小、远近等的区分上起着重要作用。
2、视力(Eyesight)
视力 分辨两物点之间最小距离的能力。是人的眼睛分辨物体形状、大小的能力。
视力有静视力、动视力和夜视力之分。
(1)静视力 是待检人员站在视力图表前面,距视力表5m,依次辨认视标测定的视力。我国驾驶员的体检视力标准为:两眼视力不低于标准视力表0.7或对数视力表4.9(允许矫正),无赤绿色盲。
(2)动视力 是汽车行驶时,驾驶员同车体一起按一定的速度前进,驾驶员观察物体运动的视力。动视力与汽车的速度有关,随着速度的提高,视力明显下降。此外,动视力随驾驶员的年龄不同而有所差异,年龄越高,动视力下降的幅度越大。如图2-1。
(3)夜视力 在黑暗环境中的视力称为夜视力。据研究,照度与视力成线性关系,即照度减小,视力下降。
太阳落山前,公路上的照度较高,日落后的黄昏时刻照度明显降低,由于天黑得较快,而暗适应还没充分形成,加之打开前灯,恰与周围的光度相等,不能形成对比,因此黄昏时最难驾驶并易出事故。入夜光线更暗,在天然照明情况下,视力可降至白天视力的4%-10%。夜间行车,在无外部照明,只用汽车前灯的条件下,驾驶员辨认距离见表2-1。
3、视力适应(Ocular adaptability)
人的眼睛对于光亮程度的突然变化,要经过一段时间才能适应。
(1)暗适应 由明亮处进入暗处,眼睛习惯、视力恢复,称为暗适应。
(2)明适应 由暗处到明亮处,眼睛习惯、视力恢复,称为明适应。
暗适应,时间较长,通常要3-6min才能基本适应,约30-40min才能完全适应。而明适应则可在1min内达到完全适应。
4、眩目(Dazzle)
眩目 是由于刺目光源对眼球中角膜及视网膜门介质中所产生的散乱现象,(若视野内有强光照射,颜色不均匀,使人的眼睛产生不舒适感,形成视觉障碍,这就是眩目。)这种现象有连续与间歇之分。夜间行驶的汽车多半是间歇性的眩目。当受到对向车灯强烈照射时,不禁要闭目或是移开视线,这种现象称之为生理性眩目。另一种是由于路灯照明反射所产生的眩目,它只使驾驶者有不愉快的感觉,这种现象称之为心理性眩目。夜间行车,对来车的前灯强光照射,最易使驾驶员产生眩目现象。
眩目是由眩光产生的。眩光会使人的视力下降,下降的程度取决于光源的强度、视线与影响光之间的夹角、光源周围的亮度、眼的适应性等多种因素。
与眩光有关的另一种现象是消失现象,即当某一物体(例如行人)因同时受到对向车的车灯照射,而在某一相对距离内完全看不清该物,呈消失状态。一般站在路中心线的行人当双向车距行人约50m时,呈现消失现象,将辨认不出行人。为此在夜间横过马路时,站在中心处是很危险的。
为了避免眩光影响,可采取交通工程措施,如改善道路照明,没道路中央分隔带并种植树木遮蔽迎面来车的灯光,前灯用偏振玻璃做灯罩,使用双光束前照灯,戴防眩眼镜,驾驶员内服药物等。
5、色视觉(Color vision)
能引起视觉的电磁波称为可见光,可见光只占电磁振荡全部波长的很小一段,在可见光波长范围内,不同波长的感觉阈限不同,可见光的波长在400-760mm之间。可见的颜色是从波短的紫色到波长的红色之间的颜色。波长在此范围以上的为红外线,在此范围以下的称紫外线。
颜色有三个属性:色相、明度、彩度。
色相——反映各种具体色彩面貌的属性。色相决定于物体反射光的波长,是物体颜色在质方面的特性。红、黄、蓝为彩色的基本色。
明度——彩色的明暗程度。
彩度——指颜色的纯度。
不同的颜色对驾驶员产生不同的生理心理作用。如红色显近,青色显远;明度高的物体视之似大,显轻;明度低者,视之似小,显重,等等。
从远处辨认颜色的顺序为红、黄、绿。表面色易读顺序为黑/黄、红/白、绿/白、蓝/白、白/蓝、黑/白(分子为表面色,分母为底色)。红/黄色虽不易读,但最能唤起人们的注意。我国制定的交通标志,就按照易读的原则把警告标志都定为黄底黑色图案。
6、视野(Field of vision)
视野 人的双眼注视某一目标,注视点两侧可以看到的范围叫视野。
将头部与眼球固定,同时能看到的范围为静视野。
若将头部固定,眼球自由转动,同时看到的范围为动视野。
动视野比静视野大,左右约宽15°,上方约定10°,下方无变化。
驾驶员的视野与行车速度有密切关系,随着汽车行驶速度的提高,注视点前移,视野变窄,周界感减少,分别见表2-2。
行车速度越高,驾驶员越注视远方,视野越窄,注意力随之引向景像的中心而置两侧于不顾,结果形成所谓隧洞视,与引起瞌睡的限制相类似。因此,在设计道路时,应在平面线形中限制道路直线段的长度,强制地促使驾驶员变换注视点的方向,避免打盹肇事。
驾驶员年龄大,周边视力要减退,识物能力下降,戴眼镜的驾驶员,视野略窄些。
7、视觉敏锐度
视觉敏锐度是指分辨细小的或遥远的物体或物体细部的能力。在一定条件下,眼睛能分辨的物体越小,视觉的敏锐度越大。
视觉敏锐度是一个非常重要的指标。良好的视觉可以较早地认知和确认目标,这时发生的任何刺激,能减少总反应时间。
驾驶员的年龄对视觉敏锐度有影响。若取20周岁的视觉敏锐度为100%,那么40周岁的视觉敏锐度为90%。60周岁的视觉敏锐度为74%。
8、错觉(错觉)(Parallex)
错觉 是对外界事物的不正确的知觉。
枯燥的活动会使人们感到时间过得很慢,而有趣的活动会感到时间过得快。车道过宽会使驾驶员产生错觉。错觉会引起交通事故。利用错觉也会改善交通环境,如:在需减速的路段上涂上由疏到密间隔不等的黄色横线。
三、听觉
听觉 物作振动发出音波,音波作用于听分析器而引起听觉。
驾驶员凭借听觉收听声音信息,根据交通指挥人员的指令,进行各种操作,根据汽车机件发出的噪声来判断是否发生故障等。
四、反应特性(Reaction characteristics)
反应 是回答某种刺激所产生的动作。
反应有简单反应与复杂反应之分。
1、简单反应 是以某一种动作对单一信号的反应。这种反应,除该信号外,驾驶员的注意力不为另外什么目标所占据。
2、复杂反应 是对几种信号中的某一种信号做出反应。
操纵汽车时,驾驶员同时要观察某些目标:车辆和行人交通情况、道路状况、各种标志、停车位置等。驾驶员应当对外界刺激产生正确反应,并协调自己对诸多因素的动作。可见操纵转向 盘的动作属于复杂反应。
反应时间的长短取决于反应复杂程度、驾驶员的训练情况、心理生理状态、疲劳影响、疾病或酒精作用等。
同时,反应时间的长短还取决于驾驶员的性别、年龄、个性、对反应的准备程度以及工作经验。
应当指出,反应时间不单指快,而且驾驶员要动作正确。
五、注意(Attention)
注意 对既定目标产生方向性意识,即在操纵汽车时,驾驶员对行将出现的交通情况产生方向性意识叫注意。
注意是驾驶员的一项基本指标,按这一指标来评定其行车时的心理状态。对驾驶员来说,重要的不是看见目标,而是要了解看见的目标。不注意的驾驶员,可能看见危险情况,而不理解它的状态。不注意是采取错误决定的原因之一,将可能导致交通事故。
注意可分为无意注意和有意注意。无意注意是人对周围事物无自觉地预先未加关心的注意,如突然听到对向车流中车辆轮胎的爆裂声。有意注意就是自觉的、有预定目的的、需要付出一定努力的注意。如驾驶员在交通繁忙的道路上驾车时,时刻要注意相邻车辆的行驶状态。
在城市里的街道上开车,心理紧张和注意力集中程度,要求比在乡村公路上开车大。因此,当驾驶员沿通往城市的公路上行车进入市区时,应特别注意。
驾驶员在单一环境中行车,注意力衰减得很快。据试验,如果在15一20min内,驾驶员得不到新鲜信息,便感到枯燥无味。因此,应在道路线形设计、道路环境的布置方面采取一些措施,使得能不断地向驾驶员提供新鲜信息,唤起注意,保持注意力稳定。
六、疲劳(Tiredness)
1、驾驶疲劳的概念
所谓疲劳是指作业者在连续作业一段时间以后,劳动机能的衰退和产生疲劳感的现象。驾驶人员在连续驾驶车辆后,产生生理、心理机能以及驾驶操作效能下降的现象称为驾驶疲劳。
2、疲劳的性质与分类
疲劳不是病态,而是一种正常的生理状态。
疲劳,一般可以分为身体疲劳和精神疲劳两种。前者由于体力劳动所致,表现在身体方面;后者由于脑力劳动所致,表现在精神方面。因为汽车驾驶作业是脑力劳动与体力劳动的结合,所以,驾驶员的疲劳是这两种疲劳的综合体现。
3、影响疲劳的因素
造成驾驶疲劳的因素可分为驾驶人员生活上的因素、驾驶中的因素以及驾驶人员条件。
(1)驾驶人员生活上的因素
睡眠 包括睡眠时间和睡眠环境。
生活环境 包括居住环境、家庭环境和休息时间的利用等。
(2)驾驶中的因素
车内环境 车内温度和湿度是否适宜、车内噪声是否太大、车内振动是否剧烈、车内座位是否适宜、座位上的靠背是否过于柔软、驾驶人员与车上乘客的关系是否紧张等等。
车外环境 时间(白天、黄昏、夜闻与深夜)、气候(晴、雨、雪等)、道路条件(道路线形、坡度以及是城市道路还是乡村道路)、交通条件(交通是否拥挤),以及交通设施条件(交通设施是否完备、科学、标准)等。
运行条件 行驶条件(是否是长时间、长距离行驶)和是否有行驶时间限制。
(3)驾驶人员条件
身体条件(体力及其他)、经验条件(熟练程度)、年龄条件(是否年老)、性别条件(如果是女性,女性的生理条件如何)、性格条件(是否急躁、以及是否有疾病(例如是否有高血压或低血压)等。
4、疲劳对安全行车的影响
疲劳会使驾驶员的驾驶机能失调、下降,对安全行车带来不利的影响。
(1)反应时间显著增长
据国外研究,工作一天以后,不同年龄的驾驶员,对红色信号的反应时间都增长了,如表2-3所示。
不同年龄的驾驶员疲劳前后的反应时间 表2-3
年 龄(岁) | 疲劳前的反应时间(s) | 疲劳后的反应时间(e) |
18-22 22-45 45-60 | 0.48-0.56 0.58-0 75 0.78-0.80 | O.60-0.63 O.53-0.82 0.64-O.89 |
对复杂刺激(同时给红色和声音的刺激)的反应时间也增长了,有的甚至增长2倍以上。
(2)操作能力下降
疲劳之后,动作准确性下降,有时发生反常的反应(对于较强的刺激出现弱反应,对于较弱的刺激出现强反应)。动作的协调性也受到破坏,以致反应不及时,有的动作过分急促,有的动作叉过分迟缓。有时,做出的动作并不错,但不合时机。这在制动、转向方面,表现得最为明显。
(3)判断失误增多
疲劳以后,判断错误和驾驶错误都远比平时增多。判断错误多为对道路的通畅情况,对潜在事故的可能性及应付方法考虑不周到,降雨时速度不当等。驾驶错误多为掌握转向盘、制动、换档不当。严重者可发生手足发抖,脚步不稳,动作失调,肌肉痉挛,对驾驶产生严重影响。有的人甚至进入半睡眠状态,把车开入河里、桥下或撞在岩壁上。
5、驾驶疲劳事故特点
长时间驾驶车辆是产生驾驶疲劳的主要原因。据有关部门统计。连续驾车3h后有60%的驾驶员出现疲劳征兆。在发生交通事故的驾驶员中有20%是驾驶4h之后发生的,7h后事故发生率明显增大。
驾驶疲劳引发交通事故的特征:
(1)事故地点特征 事故多发生在道路平直没有任何障碍或较长的上坡道上,在这种情况下驾驶员操作动作不多,注意力会松懈,加上长时间驾驶产主的疲劳,很容易发团打瞌睡,使车辆失去控制而肇事。
〔2〕事故类型特征 驾驶疲劳肇事的形式大多数是驶出路外或翻车事故。其原因是驾驶员在疲劳后产生睡意,精神涣散,继而会打瞌睡,使车辆处于失控状态。固此,驾驶疲劳事故死亡率高.损失严重。
(3)事故时间特征 驾驶疲劳事故的肇事时间,多发生在深夜23时至第二天凌晨6时和中午12时至16时这两段时间内。这是因为人的睡眠是有时间节律的,如果违反了人的时间节律,即使白天已经睡足,仍不能完全避免夜间行车时疲劳状况的产生。统计表明:发生疲劳驾驶事故的62%是在23时至次日6时这段时间内,29%发生在中午12时至16时,发生在其余时间仅占9%。
5、疲劳对安全行车的影响及疲劳的预防
一种由于日常的劳动所引起的疲劳,是属于正常驾驶疲劳。积蓄疲劳不能用短时间的睡眠来恢复,睡一夜觉后,第二天还是疲劳,这是由于时间过长而积累起来的疲劳。要恢复这种疲劳必须长时间休养和十分充足的睡眠。否则,这种积蓄疲劳会发展成为慢性疲劳。慢性疲劳是一种病
态疲劳,一般来说是由于长时期处于疲劳状态而引起的。这种疲劳使劳动质量下降,影响身心健康。积蓄疲劳严重者也和慢性疲劳者相似,都不宜驾驶车辆。
(1)驾驶疲劳使驾驶员的驾驶机能失调、下降,对安全行车带来的不利影响的反应时间都增长了。
当然,因为疲劳的过程是渐进的,因而上述驾驶机能的变化也是逐步下降的。
(2)长时间驾驶引起的疲劳及预防
(3)瞌睡的形成及预防
驾驶员一次疲劳的极限程度是达到瞌睡状态。驾驶途中(特别是长途运输中)所遇到的交通环境千篇一律会使驾驶员昏昏欲睡;当驾驶员在单调的道路上驾驶时,他会处于意志薄弱的状态,注意力不由自主地转到与行车无关的事情上,并且会产生一些念头,分散了注意力,对周围情况漠不关心。另外,在高速公路上行车时,由于驾驶员长时间在路线平直而单调的环境中作简单的重复操作,车辆产生轻微而有节奏的振动,此时由于大脑反复受同样的刺激,使大脑皮层的能量消耗过多,大脑代谢功能降低(此时,乘车人往往已进入瞌睡、甚至睡眠状态),供血不足,也很容易引起驾驶员疲劳,甚至达到昏昏欲睡状态。
七、饮酒与驾驶
1、饮酒对人生理及心理的影响
酒的主要成分是酒精(化学名称为乙醇),酒的烈性程度,就是指所含酒精浓度的大小。
酒精具有麻醉作用。它作用于高级神经中枢,最初使人有些轻松,减弱了对运动神经的约束,四肢活动敏捷。随着脑及其他神经组织内酒精浓度的增高,中枢神经活动便逐渐迟钝,先使人的判断力发生障碍,而后四肢活动也变得迟缓了。
饮酒对精神和心理的影响,比对身体的影响更大,其表现为:①情绪不稳定;②理性被麻痹,对各种事物的注意力下降;③意识面变窄;④信息处理能力下降,影响其选择面;⑤预测的正确度和自制能力下降;⑥危机感被麻痹,脾气变大,喜欢超速和超车等,安全态度显著变坏;⑦记忆力下降等等。
2、酒后开车与交通事故
酒精麻醉的程度是因人而异的。它取决于人的健康状况、疲劳程度、情绪状态以及进食。
从世界交通事故统计来看,因酒后开车造成的事故比例很大。前苏联78%的交通事故与驾驶员酒后开车有关;1986年,欧洲交通事故死伤160多万人,其中42%与饮酒有关;法国每年酒后开车造成5000人死亡,占交通事故死亡人数的43%左右。
3、酒后开车所产生事故的特点:
①向静止物体(如安全带、分车道混凝土墩、电杆、树、栏杆等)撞击;
②向停驻的车辆冲撞;
③夜间与对向车迎面撞击;
④因看错路而引起的各种翻车;
⑤重大事故和恶性事故多,致死率高。
4、饮酒鉴别
①观察驾驶状态。酒精达到一定浓度后,驾驶有异样表现;在路上缓慢行驶,该快不快,该漫不慢,该停不停;过路口时停车时间过长,信号灯变绿灯后迟迟不起动,超车时跨越中线过度;换档有声响;因其他原因汽车被管理人员制止时,驾驶员态度异常等。
②心理生理试验。用一些简单试验,检核行动的灵敏程度。如平衡试验、步行及回转试验指鼻试验。拾硬币试验、书写试验、言语试验、光照试验等。
③直接检查酒精含量。用仪器检查驾驶员呼气中的酒精含量或直接检验血液中的酒精含量。