影响驾驶安全的驾驶员注意模式研究述评

摘要：驾驶员的视觉注意模式对于汽车安全驾驶具有非常重要的意义。本文主要从驾驶员的路面视觉扫描模式和整体视觉场景的注意模式两个方面对国内外有关研究进行了概览。主要包括:(1)视觉扫描模式对驾驶安全的影响研究;(2)驾驶员视觉注意分配模型研究;(3)以及针对驾驶员视觉扫描模式的培训研究。并提出进一步研究有待于深入探讨影响驾驶员视觉注意模式的影响因素以及开展适合我国汽车驾驶特点的本土化研究。

关键词：驾驶员;汽车;视觉注意模式

1引言

道路交通安全事故的原因追究起来百分之八十以上属于驾驶员的过失所造成,而影响驾驶员驾驶安全的主要因素有驾驶员本身的心理素质以及在特定行车环境中的心理活动(刘贵萍,20xx)。国外研究分析表明,驾驶员的注意分散(Distraction)或者注意疏忽(Inattention)是引起汽车交通事故的重要原因,大约25%~37%的撞车事故与此有关。驾驶员视觉注意模式主要是指驾驶过程中的视觉扫描特征(Underwood,20xx)。人类从外界获得的信息约有75%来自视觉系统,视觉信息是与道路安全最为相关的信息源,驾驶员对于路面的视觉注意模式对于驾驶员的注意分散或注意疏忽有着重要的作用和影响。通过研究驾驶员的视觉注意模式规律,找到影响其注意模式的相关因素,并通过合理的培训和方法来改善驾驶员的注意模式,将是减少相应交通事故的有效途径。

目前,有关驾驶员驾驶过程中的视觉扫描研究主要有两大类,一类有关视觉扫描的研究主要是对驾驶员路面情景的视觉扫描模式研究;另一类是有关驾驶员对整体视觉场景(即除了道路路面还相对国外在该领域已经取

得了大量研究成果(如Curndall,Chapman,Phelps,&Underwood,20xx),国内有关此领域研究还并不多见,本文希望通过对这两类驾驶行为的视觉注意模式研究现状的介绍,为国内研究者开展相关研究提供借鉴。

2视觉扫描模式与驾驶安全统计数字表明新手驾驶员(Novice driver)引发的交通事故比率要明显高于有经验驾驶员(Advanced driver)。如英国3年以下的新手驾驶员发生事故比例是有xx年驾龄的驾驶员的3倍(Crundall et al.,20xx;Pradhan,Pollatsek,Knodler,&Fisher,20xx)。早在19xx年,Lestina等人的研究就表明年轻的新手驾驶员没有正确地搜索路面是其高事故率的最主要原因(Lestina&Miller,1994)。Klauer等人(Klauer,Dingus,Neale,Sudweeks,&Ramsey,20xx)采用在汽车内安装传感器和摄像头的方式进行了现场试验研究,结果也表明78%的碰撞都与驾驶员没有注意有关,并且18~20岁的年轻驾驶员由于缺乏注意引起的撞车比例是年老驾驶员的5倍。那么,新手驾驶员在注意模式上和有经验驾驶员的差异主要体现在哪些方面？Deery(1999)通过对以往研究的总结,提出与有经验的驾驶员比较,新手驾驶员在路面水平面的搜索范围更小;-1414-心理科学进展20xx年更少看后视镜;对整个路面扫描的频率更低;使用外周视觉效率更低以及会更多地集中注视少数路面目标。Pradhan等人(Pradhan,Hammel,Deramus,Pollatsek,Noyce,&Fisher,20xx)采用眼动仪进行的研究支持了Deery等人的观点,研究表明新手驾驶员对于路面水平面的扫描模式会随着驾驶经验的增加而不断发展和提高,同样,这一结果也被Underwood(20xx)的研究结果所支持。此外,Chapman和Underwood(1998)的研究发现,在不太拥挤的路面上,新手驾驶员和有经验驾驶员的视线都主要保持注意正前方。当没有在注视正前方时,有经验驾驶员的视觉注意大多数

是偏向左边或右边,来检查行人、停着的汽车以及其它可能潜在的危险,因此形成一个椭圆形的检查窗口,即会更多注意水平面(Horizontalplane)而不是垂直面(vertical plane)。而新手驾驶员的注视点更多在垂直面而不是水平面。这说明视觉扫描模式在水平面上的偏向可能是随着驾驶经验而产生的,而且驾驶员会更加注意行人带来的潜在危险。随驾驶经验变化的另一个特征主要反映为视觉扫描频次的增加(Visual scan)。

在道路路况对视觉扫描模式的影响上,Falkmer和Gregersen(20xx)的研究结果表明,新手驾驶员相对于有经验驾驶员来说,对于路面交通状况变化更加不敏感。在需要利用旁边道路信息时,有经验驾驶员会更加多的扫描后视镜,相反新手驾驶员的扫描模式改变却很少。在最近一个研究中,Atsuo,Takehito和Makoto(20xx)考察了新手驾驶员(Novice),专家驾驶员(Expert)以及无驾驶经验的人(Non-licensed person)在KYT训练(Kiken Yochi Training,危险因素预警训练)中的视觉信息加工特征。使用眼动仪记录了被试在一个静态交通场景图片搜索潜在危险部分的注视点和注视时间序列。采用对危险区域注视时间长度以及不同图片区域注视时间分配进行比较发现,不同被试组的视觉加工模式存在显著差异,结果发现非驾驶员对危险区域的注视时间要长于有经验驾驶员。对于解释新手驾驶员对道路复杂度增加后的视觉扫描模式变化并不敏感的原因,主要有两类不同的观点:第一类研究者认为新手驾驶员对于道路上可能出现危险的心理模型还不够健全,因此在危险环境下(如交叉道路)没有意识到潜在的危险,同时对其他车辆和行人的可能行为缺乏充足的预判(如Horswill&Mckenna,20xx);而另一类研究者认为可能是由于新手驾驶员的驾驶操作自动化程度不高,因此没有多余的认知资源来收集路面更多的相关信息(如

Recarte&Nunes,20xx)。比如Nocera,Couyoumdjian和Ferlazzo(20xx)采用PC机上模拟驾驶游戏任务进行的研究表明,在不同的心理负荷(Mental workload)水平下,被试的注视点分布模式存在显著差异,随着心理负荷增大,注视点的分布特征越来越趋于集中。

但是,Underwood,Crundall和Chapman(20xx)的研究中通过简化被试的操作来降低由于复杂操作带来的心理负荷,即以按键代替模拟刹车反应。结果支持了新手驾驶员和有经验驾驶员在视觉扫描模式上的差异并非是由于心理负荷或认知资源不足造成的,更主要是由于其对潜在危险的心理模型不成熟所造成的。此外,不同经验驾驶员的路面视觉注意模式差异还表现在其它方面,比如相对于新手驾驶员,有经验驾驶员在路面出现危险后对其注视时间要明显短,这样使其可以更快地去重新检视其它潜在的危险区域等人(Underwood,Chapman,Brocklehurst,Underwood,&Crundall,20xx)的研究考察了照明环境对驾驶过程中视觉扫描模式的影响,结果发现当给新手驾驶员观看夜晚拍摄的驾车视频录像时,与白天的驾驶条件相比,新手驾驶员对路面的水平扫描会显著减少,而有经验驾驶员则没有明显变化。说明不良的视觉环境条件对新手驾驶员的视觉扫描模式影响要更加大。最近,Simon,Charles和Megan(20xx)的研究中采用摩托车模拟器考察了摩托车和汽车驾驶经验对危险知觉以及视觉扫描模式的影响。研究中采用既有摩托车又有汽车驾驶经验、有汽车驾驶经验没有摩托车驾驶经验以及既没摩托车也没汽车驾驶经验的三组被试。结果表明这三组被试在对潜在危险的知觉时间上有显著差异,而且相对于既没摩托车也没汽车驾驶经验被试,其它两组被试的视觉扫描模式更加灵活,对潜在危加工。同时,新手驾驶员相对于有经验驾驶员缺乏有效地路面视觉搜索,尤其是在交通状况较为恶

劣的环境下,比如黑夜,车流较为集中等情况。但对于这种驾驶经验、环境因素与视觉扫描模式之间的关系仍然需要通过实证研究数据进一步加以验证。

也就是说各种环境因素与个体因素等因素之间是否存在较深层次的交互作用？除了驾驶经验外,其它个体因素如年龄、清醒水平(如饮酒、疲劳程度等)、情绪状态等对视觉扫描模式以及事故风险的影响规律是什么？这些问题在最近几年的研究数量正在增多。如Eberhard等研究者发现相对于年纪更轻的驾驶员,老年驾驶员更容易出现交通事故(Eberhard,20xx),但是Brain(20xx)对于老年驾驶员的相关研究文献进行了总结,认为目前不同研究结果还存在较大的争议,对老年人的驾驶特点以及与事故风险的关系不能仅仅通过事故数量的统计来下出结论,需要从认知加工层次进行更为深入地研究。比如Underwood等人(Underwood,Phelps,Wright,Loon,&Galpin,20xx)采用眼动仪比较了12名老年驾驶员和12名青年驾驶员在观看道路交通视频过程中的视觉扫描和搜索模式,在控制了被试视觉敏锐度和视域(Acuity and visual field)的影响后结果表明,当路面出现危险后,老年驾驶员和青年驾驶员具有相似的注意敏感性并且他们对出现危险的反应速度和判断准确性也没有显著差异。这说明,在视觉扫描模式上,老年驾驶员并没有表现出明显不同。Bao和Boyle(20xx)也比较了不同年龄驾驶员的视觉扫描模式差异,结果表明,老年和年轻驾驶员(Older and Youngerdriver)相对于中年驾驶员(Middle-aged driver),在驾驶过程中的扫描范围更窄,同时也更少去看后视镜。其次,受眼动仪等研究设备限制,目前大部分对于驾驶过程中的视线注意模式研究都是在实验室或者模拟驾驶仪中进行(如

Simon,Charles,&Megan,20xx),实验材料也是采用录像拍摄的视频片段(如Jacken,Chapman,&Crundall,20xx)或者静态图片(如Underwood,20xx),这些研究方法的可靠性以及研究结论在真实驾驶情景的外部效度还有待进一步验证。目前,已经有研究者采用通过改装汽车驾驶室,增加视线追踪和录像设备来考察在真实道路的驾驶情境中的视线注意特征。

比如前面提到的Klauer等人(20xx)采用在汽车内安装传感器和摄像头的方式进行的现场研究。Malik等人(Malik,Rakotonirainy,&Maire,20xx)最近开发出了一套安装在丰田汽车内的系统,可以实时记录被试的注视点并且采用前景投射算法(Perspective projection algorithms)与当前的交通画面进行叠加,以此用来今后进行驾驶中的视线注意模式以及驾驶训练等方面的研究。

最后,由于我国的驾驶员培训方法和体系,道路环境状况等各方面因素与国外存在较大差异,并不适合生搬硬套国外有关驾驶员视觉注意模式的研究成果和方法,亟需国内研究者大力开展相关研究。

参考文献

1刘贵萍.(20xx).道路交通安全影响因素分析.中国水运,10,225?226. 2刘雁飞,吴朝晖.(20xx).驾驶ACT-R认知行为建模.浙江大学学报,10,1657?1662.

第二篇：汽车驾驶员技师论文-关于汽车驾驶员素质对行车安全的探讨

关于汽车驾驶员素质对行车安全的探讨

引言：交通事故是当今社会一大公害，必须认真研究并实施有效的预防、保护等安全措施。汽车驾驶员作为道路交通的直接参与者，就必须具有良好的职业道德、身体（心理、生理）素质和熟练的驾驶技术。

一、驾驶员职业道德对安全行车的影响

职业道德是在从事职业活动中紧密联系并体现职业特征的道德规范与准则。驾驶员的职业道德即反映在行车前后、行车途中是否遵章守纪、忠于职守；遇有情况是否做到礼让“三先”；发生交通事故是否做到及时保护现场、报警和及时处理伤者，使交通事故损失降低到最低程度，以及救死扶伤精神的体现等等。目前，驾驶员中存在的不良道德行为主要表现在以下几个方面：

1、长距离超车不成，产生报复心理。有些驾驶员缺乏道德修养，在行驶过程中，遭遇前车不及时让车的情况，往往会产生报复心理，超车过后故意立即向右驾方向或急刹车，给后车司机吃点苦头，更恶劣的是用车尾碰撞被超车辆以致造成交通事故。

2、超速驾驶。超速行驶可以说是目前高速公路上的普遍现象，也是大多数事故发生的主要原因，俗话说：“十次车祸九次快”，这也是不争的事实。一些驾驶员由于某些原因，内心的急躁心理占据上风，为尽快达到目的地，他们刻不容缓、争分夺秒，风驰电掣般地在

高速公路上行驶，对前车和后车熟视无睹，一旦遇到紧急情况，纵然使出浑身解术也无力回天。

驾驶员的超速驾驶，势必影响驾驶技术，从而对行车安全产生一定的影响，如：驾驶员对任何一个交通信息的处理都要依次经过住处感知(观察)、分析判断(判断)、操作（执行）三阶段。其中每个阶段的错误都会造成整个信息处理过程迟缓甚至失败，速度越高，要求对信息处理的时间越短，感知迟缓、判断错误及操作不当都可能引起交通事故。随着车速的提高，行车视野变窄，驾驶员对道路两侧情况难以看清，感觉就象在隧道内行驶一样，故称此现象为“管视”或“隧道视”。高速行驶车辆误认为静止，又易把静止车辆误认为在行驶，以上视觉特点对高速行车安全十分不利，往往因视觉错误而酿成交通事故。

驾驶员的主观判断车速也会造成超速行车，通常认为，驾驶员不依靠车速表，只凭主观经验就可以判断出车辆的行驶速度，其实，这种判断是很不正确的，特别是在高速、长距离行驶时更是如此。随着车速的提高、判视距离的增加，判断的误差也就越大。这也是为何追尾碰撞事故居高速公路交通事故之首的主要原因之一。

3、行车不文明。夜间会车不关闭远光灯，有的驾驶员夜间行车，只顾自己方便，不顾其他车辆与行人的安全，始终不关闭远光灯，这不仅防碍交会车的安全行驶，还特别容易造成骑车人和行人发生事故。

4、酒后驾车：我国交通法规明确规定，严禁酒后驾驶车辆。但仍有不少驾驶员无视交通法规，酒后驾车以致酿成交通事故。这是因为饮酒后，酒精被胃壁急速吸收，渗透于身体组织，受酒精“后劲”的影响，使人的有关判断力降低，手脚活动迟钝，色彩感觉与触觉能力下降导致操纵失误，严重威胁道路交通安全。例如，19xx年x月x日，英国前王妃戴安娜的死，一个重要原因就是因为驾驶员酒后开快车而发生重大交通事故，使戴安娜惨死于交通事故之中。据有关数据统计，因酒后驾车发生事故占20%以上。

二、身体（生理、心理）素质对安全行车的影响

作为一名合格的驾驶员不仅要有良好的政治思想觉悟，较强的社会主义法制观念和较高的驾驶道德修养，以及精湛的汽车驾驶技能同时还必须具备健康的身体素质条件。而直接影响驾驶员行车安全的人体生理上的不利因素主要有：

1、疲劳驾驶。据统计，驾驶员一天驾驶超过10个小时以上，睡眠不足4-5个小时则事故发生率最高。尤其在高速公路行车比普通公路行车更容易疲劳和打瞌睡。国外一项调查试验称，高速公路上驾驶员打瞌睡的频率大约是1次/45km，而且经常是在毫无感觉的情况下，睁着眼睛1-4秒。而且驾驶员长时间注视远方，还会产生把近物视为远物，在医学上称为“虚幻视觉”现象。

造成驾驶员头脑清醒程度下降、产生疲劳和瞌睡的一个重要原因就是高速公路具有微妙的催眠作用。因为在高速公路特有的道路条件（道路平坦、线形较直等）、交通条件（车速高、车流量大、干扰少、

无交通信号等）、周围环境（车外景色单调、车内发动机噪声单一、车身座椅等有节奏的振动等）以及驾驶操作简单，坐姿呆板等综合作用下，造成了对驾驶员长时间的简单、重复、单调的刺激，从而导致其头脑清醒程度下降。据统计，在高速公路交通事故的总数中因驾驶疲劳和打瞌睡引发的交通事故约占20%。

2、带病驾车。人们常把某人带病坚持工作作为一种好的事迹来宣扬，但是对于机动车辆的驾驶员来说，带病坚持开车是必须禁止的。而明知自己有病但勉强继续驾驶车辆行驶的比比皆是。无论是人患感冒还是身体的某一部位发生疾病，在发病期间都不允许驾驶车辆行驶。因为人在疾病发生过程中，身体会因消耗过多而变得比较虚弱，体力会下降很多，同时精神萎靡不振，在这种情况下驾驶车辆行驶，马上就会产生驾驶疲劳而导致车辆失控，引发交通事故。因此我国实行每年给驾驶员体检一次的规定。

三、驾驶技术对安全行车的影响

驾驶技术是每个驾驶员所要掌握的基本条件，也是直接影响交通事故的一个重要因素。而熟练的驾驶技能是在广泛的交通实践中得来的。一个没有良好的驾驶技能的驾驶员是很难适应当今社会错综复杂的交通环境。不良的驾驶技术主要表现有：

1、不熟悉车辆性能，不了解道路行车特点，缺乏安全行车的知识，碰到路面复杂情况不能正确判断及采取行之有效的安全措施，致使出现险情，惊慌失措，酿成交通事故。

2、低驾龄驾驶员事故发生率高。近几年，三年以内驾龄的新驾驶人员，交通肇事一直占交通事故总数的60%左右，这些人员因驾龄短、驾驶经验缺乏，一旦遇到险情，由于处理情况不及时或采取措施不当，极易发生交通事故。

3、无证驾车。把车交给无证人驾驶；众所周知，无证不能驾车。显然无证人驾驶车辆是非专业性的，其驾驶技术也值得怀疑。然而偏有些人心存饶幸、明知故犯，见车手痒，利用各种机会想方设法无证开车，不务正业，认为学“技术”是自己的“才能”，偶然的成功视为必然，往往在毫无把握的情况下，冒险蛮干，甚至把交通事故当学费。

总之，驾驶员是影响道路交通事故的主要因素。而驾驶员良好的职业道德是安全行车的前提，驾驶员健康的身体素质是安全行车的基础；驾驶员熟练的驾驶技术是安全行车的重要保证；因此，面对我国道路交通事故猛增的实际情况，要克服对交通安全的种种不利因素，努力创造一个良好的交通环境，把交通事故降低到最低限度，就必须切实加强对机动车驾驶员培养、教育，提高广大驾驶员的综合素质，以达到为全面实现小康社会更好地服务的目的。