吳初娜 曾 誠

（1.交通運輸部公路科學研究院汽車運輸技術研究中心 北京 100088；2.長安大學汽車學院 西安 710064）

0 引言

駕駛人的應激狀態(tài)是1種特殊的情緒表現形式，是駕駛人的機體內部在遭遇突如其來的危險時的1種情緒認知和肢體反應。而駕駛人的應激反應能力是指駕駛人在應激狀態(tài)下，能夠及時做出正確的措施來應對該突發(fā)狀況的能力。

因我國交通組成成分復雜，混合交通現象嚴重，交通參與者安全觀念比較淡薄，使得營運駕駛人在行車過程中經常會遭遇一些突發(fā)情況：如前方路側的行人突然橫穿馬路，同車道前方車輛突然緊急制動等。當遇到以上狀況時，營運駕駛人必須迅速做出正確的避讓反應，以保證人車的安全，稍有失誤就有可能釀成交通事故。由此可見，應激狀態(tài)下駕駛人采取措施的速度和準確度，對道路交通事故的發(fā)生與否以及事故嚴重程度有著決定性的影響。有研究學者指出，13%的交通事故是由于駕駛人的心理活動功能低下，反應遲鈍造成的［3］。營運駕駛人肩負著全國大部分的道路客貨運輸任務，他們在緊急狀況下的應激反應能力對道路交通安全有著重要的影響。因此，提升營運駕駛人的應激反應能力對減少道路交通事故率，提高道路行駛安全性有著重要的現實意義。

針對駕駛人應激反應能力的重要性，國內外研究學者對其進行了深入研究，Seyed、于鵬程等人［1－2］研究了駕駛人在應激狀態(tài)下的感知、決策和操作的反應時間，J.Zhai、趙煒華等人［3－4］研究了駕駛人在應激狀態(tài)下的生理變化特性，Hidehisa、王穎等人［5－6］研究了駕駛人在應激狀態(tài)下的操作行為特性，M.Justin、張展宏等人［7－8］研究了駕駛人應激反應能力的影響因素。

縱觀國內外這方面的研究，主要是集中在從反應時間、影響因素、生理變化、操作特性這幾方面展開，而鮮有學者依據應激反應的產生機理對駕駛人的應激反應能力提升方法進行研究?；诖?，筆者從應激反應產生機理的角度出發(fā)，研究駕駛人應激反應的表現特征、影響因素，以及相應的提升方法等，以期有助于提高營運駕駛人行車時的應激反應能力，減少交通事故發(fā)生機率，降低交通事故的嚴重程度。

1 駕駛人應激反應分析

1.1 駕駛人信息處理機理

駕駛人在行車過程中，需要循環(huán)往復地在短時間內對交通信息進行采集、加工和處理，從而控制車輛正確的行駛，而這些都是通過認知資源的響應來完成的。認知資源通常分為靜態(tài)認知資源和動態(tài)認知資源，靜態(tài)認知資源主要用于對各種感官所獲取的信息進行初級響應，動態(tài)認知資源則主要用于對所需處理的信息或者所需形成的決策、操作控制等進行響應。對駕駛人而言，感知階段主要占用的是靜態(tài)認知資源，而判斷和執(zhí)行階段主要占用的是動態(tài)認知資源。

對于靜態(tài)認知資源來說，其符合注意力多源理論模型［9］，大腦給每種感官都劃分了容量不等的靜態(tài)認知資源區(qū)，因此駕駛人可以同時接受來自視覺、聽覺、嗅覺等感官的信息。但是對于動態(tài)認知資源來說，卻符合注意力單源理論［9］，也就是說大腦只分配了1 個容量有限的動態(tài)認知資源區(qū)，所有的感官共享這一資源區(qū)。該資源區(qū)可以參與不同的信息處理任務，但是1種任務在一段時間內具有獨占性。即同一時刻只能處理1個任務，如果多個任務需要同時處理，則需采用分時復用的方法，不可同時復用。

因此當駕駛人需要其同時執(zhí)行2種任務時，由于分配給其中任1個任務的認知資源都會比單獨執(zhí)行時的少，導致所完成的任務的質量下降，其執(zhí)行效能見圖1。

圖1 動態(tài)認知資源執(zhí)行效能Fig.1 The executive function of dynamic cognitive

1.2 應激反應產生機理

駕駛人的內部認知模式是其根據外界事物的客觀規(guī)律，經過大腦的反復加工和提煉后所形成的一些固定程序，集合起來就稱之為駕駛經驗。駕駛人在日常的行車過程中，往往是將當前的交通情景與其內部的認知模式去匹配，然后依據匹配結果做出特定的反應，對車輛進行相應的操作。例如，當看到相鄰車道的前車開啟右轉向燈時，駕駛經驗告訴駕駛人前車將要右轉向，自己需要減速，然后進行減速操作。這個過程在行車中會經常重復出現，基本上是形成了1種習慣。然而當相鄰車道的前車在未開啟轉向燈的情況下直接進行右轉向時，原本由轉向形成的內部模式與當下所發(fā)生的情景不吻合，使得后續(xù)的反應也被當前所發(fā)生的狀況所“阻斷”。

這種外部情景與駕駛人內部認知模式不吻合的狀況的發(fā)生，一部分是因為所產生的情景在過去的駕駛中沒有遇到，因此駕駛經驗無法提供的正確指導去處理該事件；另一部分是因為實際發(fā)生的情景與駕駛人的預期不一致，有一定的出入。

當駕駛過程中出現與內部認知模式不符合的外部情景時，就需要駕駛人在短時間內對當前的情況重新進行認知，并做出決策對車輛進行操控。由于受動態(tài)認知資源容量和大腦信息傳遞能力的限制，使得所需要處理的信息數量和速度超出了大腦的接收、傳遞和加工能力，從而導致出現了對某些信息的歪曲、遲滯、遺漏、放棄處理等現象，以致不能正確的完成相應的駕駛任務，此時駕駛人所產生的反應即為應激反應。

綜上所述，駕駛人產生應激反應的主要原因是內部認知模式被阻斷，而單位時間內所需要處理的信息量超過了動態(tài)認知資源的容量，其產生機理如圖2所示。

圖2 應激反應產生機理Fig.2 The generating mechanism of critical response

另外，由于應激是1種特殊情緒的喚醒，基于人的信息加工機理和心理活動規(guī)律，情緒喚醒狀態(tài)容易導致減少在特定情景中可以利用的各種信息的數量。如果駕駛人排除的都是重要的信息，而所感知的一些無用的附加信息還會競爭有限的動態(tài)認知資源，從而增加信息加工負載，導致信息加工效率的全面下降。由此，應激狀態(tài)的本身會更進一步的加重應激的程度，從而將駕駛人引向更強烈的應激反應。

1.3 應激反應特征

有學者研究表明，人類的行為可表達為

式中：B為人類的行為；P為個體因素；E為環(huán)境因素。

由式（1）可見，人類的行為是個人因素和環(huán)境因素共同作用的結果。當出現緊急情況，駕駛人處于應激狀態(tài)時，其自身的激活水平會發(fā)生顯著改變，從而引起情緒的高度應激化和行動的高度積極化，以致駕駛人的感知、判斷和操作出現偏差和不當。駕駛人的應激反應特征主要表現為以下幾點［10］。

1）心率、血壓、皮膚電等生理參數發(fā)生顯著上升或下降。

2）感知能力下降，難于全面感知交通信息，認識變得狹窄、不充分。

3）注意力集中于一點，無法合理分配和及時轉移。

4）判斷能力下降，難以對交通狀況做出程度和數量的判斷。

5）動作準確性下降，容易出現錯誤操作和多余操作。

6）動作穩(wěn)定性下降，難以保持平衡，容易習慣性的用力過大。

7）動作協調性下降，難以正確協調兩個以上的動作。

8）極端情況下，甚至失去感知、判斷或操作能力。

2 應激反應能力影響因素分析

不同駕駛人的應激反應的具體表現有顯著的差異性。有些駕駛人的應激反應只表現了上述特征中的1～2項，而有些駕駛人的應激反應的表現為失去駕駛車輛的能力。駕駛人應激反應的不同，體現了他們在應激反應能力方面所存在的差異性。由于駕駛人的行車工作是由感知－決策－操作這3個階段的循環(huán)往復完成的，駕駛人在各個階段的能力都會對應激反應能力產生影響，因此筆者從心理素質、注意品質、決策能力和駕駛技能這4個方面分析影響駕駛人應激反應能力的一些因素。

2.1 心理素質

人的心理素質小部分由先天決定，大部分是在后天的學習和實踐中，隨著社會經歷和實踐活動的增加而提升。良好的心理素質可以使駕駛人在應激時保持鎮(zhèn)定，從而提升避讓危險的成功性。

駕駛人的心理素質受性別、社會經歷、駕駛經驗等因素的影響。通常男性駕駛人的心理素質要好于女性駕駛人；駕駛經驗豐富的駕駛人，由于所經歷的危險情景比較多，容易與內部認知模式相吻合，因此其心理素質要強于駕駛經驗不足的駕駛人［11］。

駕駛人心理素質的強弱往往會通過一些生理參數表現出來，例如皮膚電、心率、血壓等。通常駕駛人的心理素質越好，因危險狀況引起的緊張情緒的程度就越低，皮膚電、心率或血壓的變化幅度也就越小。

2.2 注意品質

注意品質是指駕駛人在行車過程中全面獲取有效交通信息的能力。良好的注意品質可以使駕駛人及早發(fā)現異常情況，從而可以爭取到更多的時間來處理危險。

注意品質除了受年齡和性別的影響外，疲勞、駕駛分心、藥物、飲酒等因素也會造成駕駛人注意力分散或喪失。通常，年齡小的駕駛人的注意品質要優(yōu)于年齡大的駕駛人［12］，見表1。

女性駕駛人的注意力持續(xù)時間和轉移速度均優(yōu)于男性，但由于容易分心走神，從而降低了整體的注意品質。

表1 年齡與注意品質的關系Tab.1 The relationship between age and attention

另外，由于人的感官對不同的顏色、形狀、強度的感受力不同，由此危險事件的不同表現形式對注意品質也會造成一定的影響。例如，相對于光形式的刺激來說，駕駛人更容易感受到聲音形式的刺激。

駕駛人注意品質的優(yōu)劣可以通過一些眼動參數表現出來，例如注視點位置、注視時間等。

2.3 決策能力

決策能力是指駕駛人基于采集到的交通信息迅速的給出正確應對指示的能力。良好的決策能力可以保證駕駛人對交通信息的高效處理，從而為采取措施爭取更多的時間。因此決策能力的好壞主要體現在駕駛人的反應速度上。

決策能力除了受年齡、性別、駕駛經驗等因素制約外，也受到疲勞、藥物、飲酒［13］等因素的影響。通常情況下，由于男性駕駛人比較果斷，其決策能力要優(yōu)于女性駕駛人。年齡與決策能力的關系見表2。人的決策能力，通常在18～29歲時達到巔峰狀態(tài)；30歲以后，開始呈現下降的趨勢，年齡越大，下降的劇烈［12］。

相比于駕駛經驗欠缺的駕駛人來說，由于駕駛經驗豐富的駕駛人所經歷的危險情景比較多，容易與內部認知模式相吻合，因此其的決策能力要較好。

表2 年齡與決策能力的關系Tab.2 The relationship between age and decision making

疲勞、藥物或飲酒［14］會導致神經系統(tǒng)遲鈍，影響觀察判斷力和反應靈敏度，從而降低駕駛人的決策能力。疲勞前后駕駛人的反應時間見表3［15］。

表3 疲勞前后駕駛人的反應時間Tab.3 The reaction time before and after driving fatigue

2.4 駕駛技能

駕駛技能的好壞對能否正確的實施應對措施有著重要的影響。駕駛人只有具備良好的駕駛技能才能控制車輛在極短的時間內成功避讓危險。駕駛技能的好壞可以通過在應對危險時的操作準確性和穩(wěn)定性上表現出來，其主要是受駕駛經驗的影響，但也受年齡和運動速度的制約。因為隨著年齡的增大，動作靈活性、協調性、平穩(wěn)性都會有所下降。肢體反應能力與年齡的關系見表4［16］。

表4 年齡與肢體反應能力的關系Tab.4 The relationship between age and body reaction

另外，操作的準確性通常與動作的速度、力量等因素有關。菲茨定律表明，定位運動時間與目標范圍成反比［12］。目標范圍越大，定位運動的誤差容限越大，所需定位時間越短。運動速度與操作準確性之間也存在著類似關系，通常速度越快時錯誤率高，而速度慢時錯誤率低。也就是說降低運動速度換取操作準確性，或者降低操作準確性換取運動速度。運動速度與操作準確性的特性曲線如圖3所示。

圖3 運動速度與操作準確性曲線Fig.3 The relationship between movement speed and operation accuracy

如上所述，駕駛人的應激反應能力不僅受性別（S）、年齡（A）、駕駛經驗（DE）的影響，同時也受社會經歷（SE）、疲勞（F）、飲酒（D）、藥物（M）、駕駛分心（DD）、危險事件形式（DF）等因素的影響，因此駕駛人的應激反應能力（CC）可以表述為

3 應激反應能力提升對策

綜上所述，駕駛人之所以產生應激反應，其根本原因是由于外部情景與駕駛人的內部認知模式不匹配，也就是說因駕駛人的駕駛經驗不足而導致的。

在人－機系統(tǒng)中，駕駛人是其中的1 個環(huán)節(jié)，其傳遞函數w（s）為［10］

式中：t為選擇反應時間；T為記憶時間；T0為神經肌肉系統(tǒng)滯后時間；α為加速度感知系數；k為駕駛人生理、經驗綜合參數。

由式（3）可見，在相同的外界信息輸入時，如果k值不同，則輸出的信息會表現出截然不同的性質。因此，影響應激狀態(tài)下駕駛人的操作行為改變的重要因素是與經驗和生理條件有關，即人腦中的那些固定模式。

由于人的大腦皮層具有系統(tǒng)性的活動機能，能夠把“刺激”有規(guī)律的協調成為1個條件反射鏈索系統(tǒng)，形成習慣定型。人往往可以通過訓練完成之前不能完成的任務，能縮短反應的潛伏期，并且能穩(wěn)定化。因此后天訓練是提高駕駛人應激反應能力的最有效的辦法。

由于駕駛人的應激反應能力受心理素質、注意品質、駕駛技能等方面密切的影響，因此，對于采用適當訓練的方法來提升營運駕駛人的應激反應能力時，應有針對性的對上述這幾方面的影響因素進行訓練和提升。

1）強化注意品質，提高危險預見能力。危險事件的出現是具有一定的規(guī)律性的。駕駛人在行車中如果能對可能出現的危險事件作出預見性的判斷，則能提前采取相應的應對措施，避免應激狀態(tài)的出現。

2）加強應激場景訓練，提高心理素質。通過在駕駛模擬器上進行一定次數的應激場景訓練，可以使駕駛人熟悉應激狀態(tài)下的心理感受，從而在其的信息加工系統(tǒng)中建立對應的“習慣定型”，適應對應的突發(fā)事件。

3）訓練駕駛技能，提高技術素質。嫻熟的駕駛技能可以實現駕駛的“自動化”，從而使得突發(fā)事件出現時，能最大化的采取正確操作，保障行車安全。

4 結束語

營運駕駛人的應激反應能力的好壞對于交通事故的避免和傷害的降低有著重要的影響，筆者基于對駕駛人信息處理理論的分析，得出駕駛人在緊急情況下的內部認知模式不匹配和信息接收和處理的有限性是產生應激反應的直接原因?；隈{駛人的應激反應特征和感知—決策—操作的駕駛過程，分析了影響駕駛人應激反應能力的內在因素和外部因素?；诹晳T定型理論提出了用于提升營運駕駛人應激反應能力的對策措施。

由于本文中是通過對駕駛人應激反應產生機理和應激反應能力影響因素的分析后，從理論的角度提出了一些用于提升駕駛人應激反應能力的改善措施。考慮到理論聯系實際，下一步需要選取一定量樣本的營運駕駛人，基于駕駛模擬器對所提出的改善措施進行試驗，根據試驗結果，一方面可以驗證應激反應能力提升措施的有效性和可行性，另一方面可以研究更為有效的改善措施。

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