楊立本 張凌超 李 濤 佘 翔 田曉雪 王生昌

（長安大學(xué)汽車學(xué)院 西安710049）

0 引 言

目前，我國道路交通事故仍然處于較高水平狀態(tài)，重大事故往往使運(yùn)輸企業(yè)背上沉重包袱，同時(shí)也給駕駛員及其家庭帶來不幸和災(zāi)難。在人－車－路環(huán)境組成的交通中，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，路和車的安全可靠度得到不斷提高，然而唯獨(dú)人的安全可靠度很難提高。從國內(nèi)外大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得知，道路交通事故中70%以上是由駕駛員因素引起的［1－2］。駕駛員之所以容易發(fā)生事故，主要與他們的心理、生理素質(zhì)有關(guān)，所以提高駕駛員心理、生理素質(zhì)是事故預(yù)防的關(guān)鍵［3］。深度知覺是駕駛員的重要心理生理功能。不同的駕駛員由于個(gè)體之間的差異，其深度知覺能力也是不同的。張建東等對(duì)汽車司機(jī)視深度知覺進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，安全行車狀況不同的司機(jī)組間，視深度知覺差異顯著［4］。因此，檢測(cè)評(píng)價(jià)駕駛員的深度知覺能力，是預(yù)防交通事故的1個(gè)重要措施。在駕駛員考核與培訓(xùn)方面，定期對(duì)營運(yùn)車輛駕駛員進(jìn)行深度知覺能力檢測(cè)是有必要的。深度知覺作為課題組研究駕駛適宜性的1項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)，本文將介紹深度知覺對(duì)行車安全的影響。

1 定 義

深度知覺是指駕駛員在行車過程中對(duì)物體空間距離、障礙物的遠(yuǎn)近是否有正確的判斷能力。深度知覺包括2種情況：①判斷觀察者到物體的距離，如駕駛員自身駕駛的車輛與前方車輛的距離；②1個(gè)物體與另1個(gè)物體之間的距離，如駕駛員駕駛車輛行駛時(shí)看到前方同行的車輛和對(duì)開的車輛會(huì)車時(shí)的距離等［5－6］。

在行車中，駕駛員要不斷地對(duì)車外運(yùn)動(dòng)和相對(duì)靜止的物體的距離進(jìn)行目測(cè)、判斷，以采取不同的駕駛操作。特別是在高速公路行車中，保持一定的距離是安全行車的重要保證，但駕駛員往往對(duì)車間的距離會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的判斷。有實(shí)驗(yàn)表明，駕駛員保持的行車距離往往比應(yīng)保持的行車距離要小，而且隨著車速的提高，其誤差將增大，這是在高速公路多發(fā)生追尾相撞事故的主要原因［7］。

在實(shí)際行車過程中，駕駛員由于受到經(jīng)驗(yàn)、情緒、外界環(huán)境、駕駛習(xí)慣等因素影響，對(duì)深度知覺的把握不同，產(chǎn)生相應(yīng)不同的駕駛錯(cuò)覺，從而導(dǎo)致駕駛錯(cuò)誤，引發(fā)交通事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在交通事故中由于駕駛錯(cuò)覺而引起的占35%左右［8－9］。

1）跟車距離判斷錯(cuò)覺。美國的洛克威曾對(duì)12名駕駛員做過2種試驗(yàn)，每種試驗(yàn)進(jìn)行140次觀察，數(shù)據(jù)處理結(jié)果見表1。結(jié)果表明，在跟隨行駛時(shí)，駕駛員判斷的車頭間距往往比實(shí)際間距要小。同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)，車輛的大小也影響距離的判斷。小車由于體積小，容易產(chǎn)生距離遠(yuǎn)的感覺。所以大車與小車相比，即使在同樣的距離上，也容易誤認(rèn)為小車距離遠(yuǎn)。這種由于形狀、大小引起的視覺誤差，很容易使跟車距離過近而誘發(fā)追尾事故。

表1 試驗(yàn)跟車距離對(duì)比1Tab.1 Car－following testing distance contrast

2）橫向距離判斷錯(cuò)覺。2車相會(huì)時(shí)準(zhǔn)確地判斷會(huì)車地點(diǎn)是保證行車安全的1個(gè)重要方面，但駕駛員對(duì)會(huì)車距離的判斷容易出現(xiàn)錯(cuò)覺。如圖1所示，當(dāng)甲、乙2車以相同的車速接近至100m處時(shí)，兩車的相會(huì)點(diǎn)駕駛員判斷在50m處，這是正確的。但當(dāng)甲、乙2車的車速不同時(shí)，駕駛員依然會(huì)判斷會(huì)車地點(diǎn)在50m處。表明駕駛員始終都把相遇的地點(diǎn)估計(jì)在2車的距離的中點(diǎn)，而且把迎面車的速度估計(jì)得和自己的一樣。這種判斷錯(cuò)覺會(huì)使駕駛員難以選擇合適的會(huì)車地點(diǎn)，而影響行車安全。

圖1 會(huì)車距離判斷錯(cuò)覺Fig.1 Meeting distance judgment illusion

3）超車距離判斷錯(cuò)覺。選擇一段可超車路段，讓駕駛員尾隨控制車以不同車速行駛，1種是要求駕駛員判斷在行駛終點(diǎn)前最后1次可超車的地點(diǎn)，另1種是要求駕駛員完成超車。不論哪種試驗(yàn)，結(jié)果都表明駕駛員低估了超車所需要的最小距離，估計(jì)誤差是實(shí)際超車距離的20%～50%，且隨著車速的提高，估計(jì)誤差增大，這就是高速情況下超車事故多的原因。

2 檢測(cè)儀器與方法

2.1 檢測(cè)儀器

深度知覺測(cè)試儀是用來檢測(cè)駕駛員對(duì)物體位置的空間知覺能力，項(xiàng)目組改造開發(fā)的設(shè)備外觀見圖2。

2.2 儀器技術(shù)參數(shù)

移動(dòng)桿顏色：黑色；移動(dòng)桿直徑：3.5mm，桿間距離：50mm；移動(dòng)桿移動(dòng)范圍：移動(dòng)桿中心相對(duì)零位≥160mm；移動(dòng)桿移動(dòng)速度：20mm／s；箱內(nèi)燈光照度：1 500～2 500lx；測(cè)試精度：0.1m。

圖2 深度知覺檢測(cè)儀外觀圖Fig.2 Depth perception instrument appearance diagram

2.3 檢測(cè)原理與方法

儀器內(nèi)有3根標(biāo)桿，兩側(cè)的2根標(biāo)桿固定不動(dòng)，中間1根裝在滑塊上，滑塊由微電腦控制運(yùn)動(dòng)。背景照明采用冷光燈泡。被試者坐在距離儀器2m的地方。從觀察窗判斷3根標(biāo)桿的位置，兩側(cè)標(biāo)桿固定不動(dòng)，中間標(biāo)桿勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)被試者認(rèn)為3根標(biāo)桿處于同一平面時(shí)，按下應(yīng)答反應(yīng)鍵，儀器記錄誤差值。

3 檢測(cè)樣本

3.1 檢測(cè)要求

1）樣本。鑒于該項(xiàng)目主要運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)收集的資料與數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，為保證樣本質(zhì)量與可靠性，檢測(cè)樣本需足夠充分，且保證樣本的隨機(jī)性。

2）受檢人員。受檢人員為營運(yùn)車輛駕駛員，在現(xiàn)有單位駕駛營運(yùn)車輛至少3年以上，并有完整的事故保存記錄，以排除因駕齡過短、事故記錄不完整而造成的數(shù)據(jù)干擾；另外要求受檢駕駛員無明顯的身體疾病，保證其在檢測(cè)前夜間休息時(shí)間達(dá)到7h以上，避免其由于過度疲勞而產(chǎn)生檢測(cè)誤差。

3）檢測(cè)人員。由設(shè)備開發(fā)人員對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)，使檢測(cè)人員了解并掌握檢測(cè)儀器的使用性能、檢測(cè)原理與操作方法。檢測(cè)中設(shè)備由專人負(fù)責(zé)，盡量避免由于檢測(cè)人員操作而引起的檢測(cè)誤差。

3.2 檢測(cè)樣本選擇與獲取

樣本選擇時(shí)，采取受檢單位駕駛員集體檢測(cè)的方法，使得檢測(cè)樣本具有隨機(jī)性和代表性。通過受檢單位直接獲取與分發(fā)調(diào)查表格給駕駛員填寫2種方式同時(shí)獲得駕駛員的行車安全與交通事故資料，使得調(diào)查資料盡可能全面有效。檢測(cè)前，登記駕駛?cè)说哪挲g、駕齡、文化程度等相關(guān)信息，以便分析深度知覺檢測(cè)結(jié)果是否與這些因素存在相關(guān)性。

項(xiàng)目組分別在福建、江蘇、安徽3省區(qū)4個(gè)大型汽車運(yùn)輸公司共檢測(cè)工作3年以上的營運(yùn)車輛駕駛員5 167人，并調(diào)查了其3年內(nèi)安全行車與事故記錄，其中得到深度知覺檢測(cè)樣本為5 008人。

4 檢測(cè)樣本的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

4.1 深度知覺與事故的統(tǒng)計(jì)關(guān)系

取得檢測(cè)樣本后，統(tǒng)計(jì)分析事故組與非事故組駕駛員深度知覺的檢測(cè)均值與標(biāo)準(zhǔn)方差，具體結(jié)果見表2。

表2 深度知覺檢測(cè)樣本統(tǒng)計(jì)Tab.2 Depth perception testing sample statistics

由表2可以看出，事故組駕駛員深度知覺檢測(cè)均值明顯大于無事故組深度知覺檢測(cè)均值，表明事故組駕駛員深度知覺與事故存在一定相關(guān)性；同時(shí)事故組駕駛員深度知覺檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方差值大于無事故組深度知覺標(biāo)準(zhǔn)方差，表明事故組駕駛員對(duì)深度知覺把握的穩(wěn)定性與無事故組駕駛員存在差距，事故組駕駛員深度知覺的穩(wěn)定性同樣影響到行車安全。由于仍存在無事故組駕駛員行車事故記錄不完善的情況，無事故組駕駛員同樣有存在未記錄事故的可能，所以深度知覺與事故相關(guān)性會(huì)更加明顯。

4.2 駕駛員年齡因素影響分析

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，事故組駕駛員年齡主要集中在33～50周歲間，具體見圖3。事故組駕駛年齡與深度知覺關(guān)系見圖4。

圖3 有事故記錄的駕駛員年齡與對(duì)應(yīng)人數(shù)Fig.3 Age and corresponding driver number diagram for drivers having accident records

由圖4可以看出，事故組中32～59周歲駕駛員深度知覺較平穩(wěn)，此階段年齡與深度知覺相關(guān)性不大，同時(shí)視覺能力的下降可以由駕駛經(jīng)驗(yàn)的增加而彌補(bǔ)；但事故組中23～31周歲駕駛員雖然事故記錄人數(shù)不多，但深度知覺平均值與標(biāo)準(zhǔn)差明顯過大，與此年齡段駕駛員性格急躁等特征相吻合。

圖4 事故組駕駛員年齡與深度知覺關(guān)系圖Fig.4 Age and depth perception diagram for accident group drivers

4.3 駕駛員駕齡因素影響分析

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，事故組駕駛員駕齡主要集中在9～20年間，見圖5。事故組駕駛員駕齡與深度知覺關(guān)系見圖6。

圖5 有事故記錄駕駛員駕齡與對(duì)應(yīng)人數(shù)Fig.5 Driving age and corresponding driver number diagram for drivers having accident records

圖6 事故組駕駛員駕齡與深度知覺關(guān)系圖Fig.6 Driving age and depth perception diagram for accident group drivers

由圖6可見，低駕齡駕駛員深度知覺平均值與穩(wěn)定性明顯高于高駕齡的駕駛員，表明低駕齡駕駛員對(duì)于深度知覺的把握存在問題，較高齡駕駛員發(fā)生交通事故概率增大；隨著事故組中駕駛員駕齡的增加，駕駛經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)的提高，深度知覺平均值與穩(wěn)定性略有下降的趨勢(shì)。

5 結(jié) 論

1）檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，如果駕駛員沒有充分休息，會(huì)明顯增加深度知覺檢測(cè)值。建議駕駛員養(yǎng)成良好的日常生活習(xí)慣。

2）深度知覺的檢測(cè)均值與穩(wěn)定性與事故存在相關(guān)性，可以用來作為駕駛員培訓(xùn)考核指標(biāo)。

3）事故組年齡與駕齡對(duì)深度知覺無顯著性影響，只有事故組中低駕齡與年輕駕駛員深度知覺的檢測(cè)均值與穩(wěn)定性較差，可以繼續(xù)分析這些發(fā)生事故駕駛員的性格特征。

［1］ 金會(huì)慶.駕駛適性［M］.合肥：安徽人民出版社，1995.

［2］ 何存道.汽車駕駛員的心理、衛(wèi)生與安全［M］.北京：科學(xué)出版社，1996.

［3］ 艾力·斯木吐拉，李 鑫，魏建東.沙漠公路駕駛員心理、生理特性研究［J］.青海交通科技，2010（3）：65－71.

［4］ 張建東，黃 義，劉志宏，等.部隊(duì)汽車駕駛員視深度知覺的研究與探討［J］.汽車運(yùn)用，1994（4）：17－19

［5］ 李百川.汽車駕駛員適宜性檢測(cè)及評(píng)價(jià)［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［6］ 李百川，孫建宏.中國職業(yè)汽車駕駛員適宜性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)制定研究［J］.安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2001，1（3）：7－10.

［7］ 孫建宏，楊立本，李百川.我國職業(yè)汽車駕駛員適性檢測(cè)體系的研究［J］.汽車運(yùn)輸研究，1997，16（3）：87－94.

［8］ 齊繼偉.交通事故中駕駛員因素的影響－論駕駛錯(cuò)覺與行車安全［J］.道路交通安全，1994（4）：29－33.

［9］ 郭偉力，何存道，葛旭海，等.卡車駕駛員的深度知覺研究［J］.人類工效學(xué)，1999，5（3）：10－13.