鄧 芳 張馨予 郭羽熙 梁佳文 李文敏 趙苑秀** 高在峰
(1.浙江大學(xué)心理與行為科學(xué)系,杭州 310022;2.長安大學(xué)心理健康教育與咨詢中心,西安 710064)
對(duì)駕駛相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的研究一直是道路安全研究主要關(guān)注領(lǐng)域,然而如何塑造駕駛?cè)孙L(fēng)險(xiǎn)規(guī)避行為的問題仍未得到很好解決。在實(shí)車駕駛中,風(fēng)險(xiǎn)可分為外源性風(fēng)險(xiǎn)與自源性風(fēng)險(xiǎn)。前者不受駕駛?cè)酥饔^意志影響,由外部刺激導(dǎo)致,如前方異常停車等;后者由駕駛?cè)嗽隈{駛過程中導(dǎo)致,如超速、打電話等。目前研究主要聚焦于對(duì)自源性風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避與矯正,缺乏對(duì)外源性風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)注。已有的自源性風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避與矯正方法主要包括教育干預(yù)、警察執(zhí)法和告警三類。這三類方法本質(zhì)上屬于被動(dòng)矯正(由外界發(fā)出相應(yīng)信號(hào)),效果有限(Eensoo et al.,2018;Walter et al.,2011;Jongen al et.,2011)。如何提高駕駛?cè)藢?duì)自源性風(fēng)險(xiǎn)的內(nèi)省認(rèn)知和規(guī)避主動(dòng)性,培養(yǎng)其對(duì)外源性風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)感知能力和規(guī)避意識(shí),從而實(shí)現(xiàn)道路風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)防控是目前需解決的難題之一。同時(shí),駕駛相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的類型多、特點(diǎn)散、發(fā)生隨機(jī)性強(qiáng),如何提供一種統(tǒng)一的方案應(yīng)對(duì)所有可能的風(fēng)險(xiǎn)也亟須解決。
對(duì)于駕駛風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避行為的塑造,基于行為主義的強(qiáng)化理論具有較強(qiáng)的適用性和應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)強(qiáng)化理論,行為的習(xí)得與及時(shí)強(qiáng)化有關(guān),經(jīng)過強(qiáng)化的行為更大概率重復(fù)發(fā)生(Skinner,1958;Skinner,1965)。在行為塑造中,強(qiáng)化與懲罰起不同作用(Skinner,2019)。強(qiáng)化是指隨著特定行為產(chǎn)生,出現(xiàn)愉快刺激增加或刺激強(qiáng)度的增強(qiáng)(正強(qiáng)化)或不愉快刺激減少或者刺激強(qiáng)度的減弱(負(fù)強(qiáng)化),從而導(dǎo)致該行為發(fā)生概率增加(Ferster&Skinner,1957)。懲罰是指一個(gè)行為發(fā)生伴隨著不愉快刺激出現(xiàn)(正懲罰)或愉快刺激消除(負(fù)懲罰),導(dǎo)致該行為后續(xù)出現(xiàn)頻率減少(Skinner,1965)。近15年來,強(qiáng)化理論逐漸被應(yīng)用于提升道路交通 安 全(e.g.,Bolderdijk et al.,2011;Hultkrantz & Lindberg,2009;Lahrmann et al.,2012;Lansdown & Saunders,2012;Mazureck & van Hattem,2006;Mullen et al.,2015;Reagan et al.,2013)。由于駕駛過程中無法實(shí)時(shí)增減滿足基本生理需要的初級(jí)強(qiáng)化物(如水、溫暖等),這類研究均選用最初無強(qiáng)化效力但與初級(jí)強(qiáng)化物多次配對(duì)后將獲得強(qiáng)化效力的次級(jí)強(qiáng)化物,即代幣,來實(shí)時(shí)獎(jiǎng)懲。代幣可以在后續(xù)實(shí)驗(yàn)允許的任何時(shí)間地點(diǎn)被用于兌換初級(jí)強(qiáng)化物,從而滿足有機(jī)體的某種愉快刺激的需求,使有機(jī)體保持高水平的獲取代幣期望,極力表現(xiàn)期望行為,回避不良行為(Doll et al.,2013)。目前,這類基于積分的強(qiáng)化措施已應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備,如eMentoring app(Peer et al.,2020)。
然而,以往研究主要探討強(qiáng)化與懲罰對(duì)自源性風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的作用,忽略了對(duì)外源性風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避行為的塑造。對(duì)外源性風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)采用獎(jiǎng)勵(lì)強(qiáng)化駕駛?cè)说陌踩珣?yīng)對(duì)行為;而對(duì)自源性風(fēng)險(xiǎn),則應(yīng)采用懲罰減少駕駛?cè)说牟话踩袨?。此外,為提高行為主體的主動(dòng)性與積極性,強(qiáng)化理論所強(qiáng)調(diào)的差異化塑造原則建議根據(jù)目標(biāo)對(duì)象的性質(zhì)采用不同程度的強(qiáng)化物。因此,有必要進(jìn)一步探明哪種強(qiáng)化規(guī)則更有效。為此,本研究將探討能否通過對(duì)外源性風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避行為與自源性風(fēng)險(xiǎn)行為分別采用正強(qiáng)化與負(fù)懲罰的方法,來實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避行為的塑造,并探明更優(yōu)的強(qiáng)化規(guī)則。鑒于超速和追尾的普遍性(Pires et al.,2020;陳晨等,2011)和危害性(Kim et al.,2022),我們選取超速作為內(nèi)源性風(fēng)險(xiǎn)代表,突降異物(用于模擬追尾和其他碰撞)作為外源性風(fēng)險(xiǎn)代表。
本實(shí)驗(yàn)以超速為自源性風(fēng)險(xiǎn)代表,考察基于風(fēng)險(xiǎn)水平的差異化懲罰能否有效推動(dòng)駕駛?cè)酥鲃?dòng)規(guī)避超速行為。我們將超速10%~20%定義為低風(fēng)險(xiǎn),超速20%~50%定義為高風(fēng)險(xiǎn)。
被試自愿報(bào)名,所有被試具有C1駕照和駕駛經(jīng)驗(yàn),視力、聽力狀況良好,在近一年內(nèi)的高速公路累計(jì)駕駛時(shí)間至少3個(gè)小時(shí)。被試分為3組:風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配組(根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)水平給予相應(yīng)積分懲罰)、低懲罰組(總是低懲罰)、高懲罰組(總是高懲罰)。高懲罰組14人(7名女性),平均年齡23.00歲(SD=0.43),平均駕齡2.21年(SD=0.13);低懲罰組14人(5名女性),平均年齡24.36歲(SD=0.82),平均 駕齡3.29年(SD=0.76);風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配組14人(9名女性),平均年齡23.93歲(SD=1.02),平均駕齡3.25年(SD=0.30)。三組被試在年齡、駕齡上匹配(p>0.05)。
實(shí)驗(yàn)采用六自由度駕駛模擬器模擬自動(dòng)駕駛環(huán)境(圖1)。模擬駕駛器計(jì)算機(jī)刷新率為60Hz,駕駛場景呈現(xiàn)在三面LED顯示器(分辨率為1920×1080),相鄰兩屏間夾角為150°,形成環(huán)繞效果。實(shí)驗(yàn)程序采用Unity3D引擎編寫,模擬自動(dòng)擋車輛。駕駛場景為包括大橋(限速80km/h)和隧道(限速60km/h)的高速公路,其余路段限速為100km/h。周圍車輛密度為每千米20輛車(不含自身)。其他場景設(shè)置詳見網(wǎng)上附錄材料。
圖1 六自由度模擬駕駛器
實(shí)驗(yàn)采用2(積分系統(tǒng):有、無;被試內(nèi))×3(積分規(guī)則:高懲罰、低懲罰、風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配;被試間)的混合設(shè)計(jì)。初始積分為100分。若超速持續(xù)6秒:風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配組超出當(dāng)前限速10~20%范圍內(nèi)扣5分,超出當(dāng)前限速20~50%范圍內(nèi)扣15分;高懲罰組超速扣15分;低懲罰組超速扣5分。實(shí)驗(yàn)按時(shí)間先后分為無積分系統(tǒng)(20分鐘)、有積分系統(tǒng)(20分鐘)兩階段以避免積分系統(tǒng)對(duì)無積分階段的干擾;兩階段間至少休息3分鐘。在無積分系統(tǒng)階段,系統(tǒng)仍會(huì)按相應(yīng)規(guī)則計(jì)算積分,但積分面板不出現(xiàn)。在有積分系統(tǒng)階段,車輛中控屏位置呈現(xiàn)積分面板(見圖2),實(shí)時(shí)顯示積分情況,包括總積分、扣除積分及其原因(如“您因連續(xù)超速扣除積分5分”)。為避免路況熟悉性的影響,兩階段實(shí)驗(yàn)中所用的道路場景為同質(zhì)的不同路段。實(shí)驗(yàn)中若被試超速,系統(tǒng)會(huì)持續(xù)發(fā)出聽覺告警提示音。實(shí)驗(yàn)開始前,被試在模擬器上進(jìn)行5分鐘的駕駛以熟悉駕駛設(shè)備的操作。正式實(shí)驗(yàn)需要約40分鐘,并根據(jù)積分情況支付額度不等的被試費(fèi)。每位被試在實(shí)驗(yàn)前均閱讀制定的指導(dǎo)語(見網(wǎng)上附錄材料)。
圖2 有積分系統(tǒng)(a)和無積分系統(tǒng)(b)的界面示例
研究采用駕駛平均速度、超速比例(駕駛?cè)嗽趯?shí)驗(yàn)中出現(xiàn)超速行為的時(shí)長占總駕駛時(shí)長的比例)作為因變量。對(duì)數(shù)據(jù)采用2(積分系統(tǒng))×3(積分規(guī)則)重復(fù)測量方差分析。鑒于積分系統(tǒng)的效果是研究的關(guān)注對(duì)象,故通過事前配對(duì)t檢驗(yàn)來分析積分系統(tǒng)作用。
平均速度見圖3(a)。積分系統(tǒng)主效應(yīng)顯著(F(1,39)=22.23,p<0.001,BF10=183.76,η2p=0.36),有積分系統(tǒng)下的駕駛速度顯著低于無積分系統(tǒng)。積分規(guī)則主效應(yīng)不顯著(F(2,39)=0.36,p=0.701,BF10=0.30,η2p=0.02)。積分系統(tǒng)與積分規(guī)則的交互作用顯著(F(2,39)=5.83,p=0.006,BF10=7.85,η2p=0.23)。事前比較發(fā)現(xiàn),高懲罰下有積分系統(tǒng)的駕駛速度顯著低于無積分系統(tǒng)階段(t(13)=-3.34,p=0.005,BF10=9.56,Cohen’s d=-0.89);低懲罰下不顯著(t(13)=-0.58,p=0.573,BF10=0.31,Cohen’s d=-0.16);風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配下有積分系統(tǒng)的駕駛速度顯著低于無積分系統(tǒng)階段(t(13)=-3.51,p=0.004,BF10=12.56,Cohen’s d=-0.94)。
超速比例見圖3(b)。積分系統(tǒng)主效應(yīng)顯著(F(1,39)=23.31,p<0.001,BF10=410.17,η2p=0.37),有積分系統(tǒng)下的超速比例顯著低于無積分系統(tǒng)。積分規(guī)則主效應(yīng)不顯著(F(2,39)=2.08,p=0.139,BF10=0.92,η2p=0.10。積分系統(tǒng)與積分規(guī)則的交互作用顯著(F(2,39)=3.39,p=0.04,BF10=1.53,η2p=0.15)。事前比較發(fā)現(xiàn),高懲罰下有積分系統(tǒng)的超速比例顯著低于無積分系統(tǒng)階段(t(13)=-3.44,p=0.004,BF10=11.25,Cohen’s d=-0.92);低懲罰下差異不顯著(t(13)=-1.25,p=0.23,BF10=0.52,Cohen’s d=-0.33);風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配下有積分系統(tǒng)的超速比例顯著低于無積分系統(tǒng)階段(t(13)=-3.44,p=0.004,BF10=11.12,Cohen’s d=-0.92)。
圖3 被試在不同實(shí)驗(yàn)條件下的平均駕駛速度(a)、超速比例(b)情況。誤差線代表標(biāo)準(zhǔn)誤差
本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),積分系統(tǒng)有效降低了駕駛?cè)说鸟{駛平均速度與超速比例;同時(shí),積分系統(tǒng)僅在高懲罰、風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配情況下效果達(dá)到顯著水平。鑒于高懲罰系統(tǒng)對(duì)應(yīng)成本更高的獎(jiǎng)懲系統(tǒng),故風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配的積分系統(tǒng)設(shè)置更優(yōu)。
本實(shí)驗(yàn)考察基于風(fēng)險(xiǎn)水平的差異化正強(qiáng)化能否提升駕駛?cè)藢?duì)外源性風(fēng)險(xiǎn)的主動(dòng)規(guī)避。實(shí)驗(yàn)中在行駛過程中前方道路300m處路燈或交通指示牌突然掉落為低風(fēng)險(xiǎn)情況,前方道路100m處發(fā)生突然掉落為高風(fēng)險(xiǎn)情況。
高獎(jiǎng)勵(lì)組15人(9名女性),平均年齡24.40歲(SD=0.98),平均駕齡3.27年(SD=0.61);低獎(jiǎng)勵(lì)組15人(8名女性),平均年齡24.13歲(SD=0.64),平均駕齡2.57年(SD=0.48);風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配組15人(5名女性),平均年齡23.13歲(SD=0.59),平均駕齡2.78年(SD=0.51)。三組被試在年齡、駕齡上匹配(p>0.05)。
本實(shí)驗(yàn)采用2(積分系統(tǒng):有、無)×3(積分規(guī)則:高獎(jiǎng)勵(lì)、低獎(jiǎng)勵(lì)、風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配)的混合設(shè)計(jì)。風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配組在前方300m出現(xiàn)障礙物且成功規(guī)避時(shí)得到5分獎(jiǎng)勵(lì),在前方100m出現(xiàn)障礙物且成功規(guī)避時(shí)得到15分獎(jiǎng)勵(lì);高獎(jiǎng)勵(lì)組總是被獎(jiǎng)勵(lì)15分;低獎(jiǎng)勵(lì)組總是被獎(jiǎng)勵(lì)5分。在正式實(shí)驗(yàn)中,掉落障礙物是路燈或路牌(見圖4),僅發(fā)生在大橋、隧道路段。預(yù)設(shè)的掉落位置模式有兩種:3000m、6000m、8000m、13000m,或2000m、5000m、8000m、12000m(均相對(duì)于正式實(shí)驗(yàn)初始位置),模式選取在被試間平衡。在有積分系統(tǒng)階段,車輛中控屏?xí)o出超速告警和躲避障礙物成功提示。
圖4 兩類掉落障礙物路牌(a)、路燈(b)截圖
實(shí)驗(yàn)采用平均速度、超速比例和成功規(guī)避障礙的次數(shù)作為因變量。其中,成功規(guī)避碰撞次數(shù)在所有條件下均到天花板,不做分析。
其余與實(shí)驗(yàn)一相同。
平均速度見圖5(a)。積分系統(tǒng)的主效應(yīng)不顯著(F(1,42)=0.10,p=0.755,BF10=0.22,η2p<0.01)。積分規(guī)則主效應(yīng)不顯著(F(2,42)=0.18,p=0.840,BF10=0.37,η2p<0.01)。積分系統(tǒng)與積分規(guī)則的交互作用不顯著(F(2,35)=2.19,p=0.125,BF10=0.79,η2p=0.09)。事前比較發(fā)現(xiàn),高獎(jiǎng)勵(lì)下有積分系統(tǒng)的駕駛速度顯著低于無積分系統(tǒng)階段(t(14)=-2.52,p=0.025,BF10=2.68,Cohen’s d=-0.65);低獎(jiǎng)勵(lì)下差異不顯著(t(14)=1.32,p=0.208,BF10=0.54,Cohen’s d=0.34);風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配下差異不顯著(t(14)=-0.68,p=0.510,BF10=0.32,Cohen’s d=-0.18)。
超速比例見圖5(b)。積分系統(tǒng)主效應(yīng)顯著(F(1,42)=16.23,p<0.001,BF10=46.18,η2p=0.28),有積分系統(tǒng)下的超速比例顯著低于無積分系統(tǒng)。積分規(guī)則主效應(yīng)不顯著(F(2,42)=0.09,p=0.919,BF10=0.28,η2p<0.01)。積分系統(tǒng)與積分規(guī)則的交互作用顯著(F(2,42)=5.04,p=0.011,BF10=4.96,η2p=0.19)。事前比較發(fā)現(xiàn),高獎(jiǎng)勵(lì)下有積分系統(tǒng)的超速比例顯著低于無積分系統(tǒng)階段(t(14)=-3.99,p=0.001,BF10=30.05,Cohen’s d=-1.03);低獎(jiǎng)勵(lì)下差異不顯著(t(14)=0.24,p=0.816,BF10=0.27,Cohen’s d=0.06);風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配下有積分系統(tǒng)的超速比例顯著低于無積分系統(tǒng)階段(t(14)=-3.23,p=0.006,BF10=8.40,Cohen’s d=-0.83)。
圖5 被試在不同實(shí)驗(yàn)條件下平均駕駛速度(a)、超速比例(b)。誤差線代表標(biāo)準(zhǔn)誤差
本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),積分系統(tǒng)在影響平均速度方面效果不明顯,但是顯著降低了超速比例。積分系統(tǒng)只有在高懲罰、風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配情況下效果達(dá)到顯著水平。鑒于高獎(jiǎng)勵(lì)系統(tǒng)成本更高,因此風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配的積分系統(tǒng),即基于風(fēng)險(xiǎn)水平的差異化獎(jiǎng)勵(lì),設(shè)置更優(yōu)。
本實(shí)驗(yàn)旨在建立包含正強(qiáng)化與負(fù)懲罰的積分系統(tǒng),考察完整的代幣矯正技術(shù)能否有效減少駕駛中的高風(fēng)險(xiǎn)駕駛行為。本研究采用了包含大橋、隧道、急轉(zhuǎn)彎與長下坡四種高速公路場景。
42位有效被試參加實(shí)驗(yàn)。高獎(jiǎng)懲組14人(9名女性),平均年齡23.43歲(SD=0.64),平均駕齡2.57年(SD=0.48);低獎(jiǎng)懲組14人(8名女性),平均年齡23.36歲(SD=0.48),平均駕齡2.64年(SD=0.43);風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配組14人(7名女性),平均年齡為22.71歲(SD=0.37),平均駕齡2.39年(SD=0.39)。三組被試在年齡、駕齡上匹配(p>0.05)。
駕駛場景為雙向6車道高速公路,包含直道(限速100km/h)、隧道(限速60km/h)、大橋(限速80km/h)、彎道(限速60km/h)和匝道(限速80km/h)路段,總長16km。其余路段限速為100km/h。隧道(長2km)、大橋(長2km)分別出現(xiàn)一次,間隔1km,四種場景出現(xiàn)順序在被試間平衡。最后路段模擬高速公路出口U形路線,彎道(90度,半徑125m)間隔1km出現(xiàn)兩次后,再間隔1km,匝道(長3.3km,高度落差132m)出現(xiàn)一次。為規(guī)避被試對(duì)場景的熟悉度不同而造成潛在干擾,實(shí)驗(yàn)中4種場景的出現(xiàn)順序存在兩種:隧道、大橋、急轉(zhuǎn)彎與長下坡依次出現(xiàn),急轉(zhuǎn)彎、長下坡、大橋、隧道依次出現(xiàn),四種場景間均以直道相連。上述兩種場景順序分別應(yīng)用于有、無積分系統(tǒng)兩種條件。同時(shí),道路兩側(cè)的其他信息(如樹木、建筑物、路牌等)在兩種積分系統(tǒng)條件下隨機(jī)出現(xiàn)。
本實(shí)驗(yàn)采用2(積分系統(tǒng))×3(積分規(guī)則)的混合設(shè)計(jì)。高獎(jiǎng)懲組總是被獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰15分;低獎(jiǎng)懲組總是被獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰5分;風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配組在高風(fēng)險(xiǎn)下被獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰15分,在低風(fēng)險(xiǎn)下別獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰5分。實(shí)驗(yàn)按時(shí)間先后分為無積分系統(tǒng)(25分鐘)、有積分系統(tǒng)(25分鐘)兩個(gè)階段,其間至少休息3分鐘。
實(shí)驗(yàn)采用駕駛平均速度、出現(xiàn)障礙物前后500m的平均速度、超速比例作為因變量。由于實(shí)驗(yàn)二結(jié)果發(fā)現(xiàn)成功規(guī)避碰撞的次數(shù)績效出現(xiàn)天花板效應(yīng),因此本研究記錄出現(xiàn)障礙物前后500m的車輛速度,以更好地檢驗(yàn)積分系統(tǒng)對(duì)躲避碰撞行為的影響。
其余與實(shí)驗(yàn)2一致。
平均速度見圖6(a)。積分系統(tǒng)主效應(yīng)顯著(F(1,39)=17.55,p<0.001,BF10=97.05,η2p=0.31),有積分系統(tǒng)下的駕駛速度顯著低于無積分系統(tǒng)。積分規(guī)則主效應(yīng)不顯著(F(2,39)=2.24,p=0.120,BF10=0.98,η2p=0.10)。積分系統(tǒng)與積分規(guī)則的交互作用邊緣顯著(F(2,39)=2.45,p=0.099,BF10=0.81,η2p=0.11)。事前比較發(fā)現(xiàn),高獎(jiǎng)懲下有無積分系統(tǒng)的駕駛速度差異不顯著(t(13)=-1.15,p=0.272,BF10=0.47,Cohen’s d=-0.31);低獎(jiǎng)懲下有無積分系統(tǒng)的平均速度差異邊緣顯著(t(13)=-2.11,p=0.055,BF10=1.47,Cohen’s d=-0.56),有積分系統(tǒng)下的平均速度較低;風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配下有積分系統(tǒng)的駕駛速度顯著低于無積分系統(tǒng)階段(t(13)=-3.88,p=0.002,BF10=22.86,Cohen’s d=-1.04)。
超速比例見圖6(b)。積分系統(tǒng)的主效應(yīng)不顯著(F(1,39)=0.88,p=0.354,BF10=0.35,η2p=0.02),積分規(guī)則主效應(yīng)不顯著(F(2,39)=0.92,p=0.408,BF10=0.29,η2p=0.05),積分系統(tǒng)與積分規(guī)則的交互作用不顯著(F(2,39)=0.01,p=0.991,BF10=0.18,η2p<0.01)。事前比較發(fā)現(xiàn),高獎(jiǎng)懲下有無積分系統(tǒng)兩階段間差異不顯著(t(13)=-0.50,p=0.624,BF10=0.30,Cohen’s d=-0.13);低獎(jiǎng)懲下差異不顯著(t(13)=-0.85,p=0.409,BF10=0.37,Cohen’s d=-0.23);風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配下差異亦不顯著(t(13)=-0.50,p=0.624,BF10=0.30,Cohen’s d=-0.13)。
圖6 被試在不同實(shí)驗(yàn)條件下的平均駕駛速度(a)、超速比例(b)。誤差線代表標(biāo)準(zhǔn)誤差
出現(xiàn)障礙物前后500m的平均速度見圖7。積分系統(tǒng)的主效應(yīng)顯著(F(1,39)=17.26,p<0.001,BF10=72.29,η2p=0.31),有積分系統(tǒng)下的平均速度顯著低于無積分系統(tǒng)。積分規(guī)則主效應(yīng)邊緣顯著(F(2,39)=2.83,p=0.071,BF10=1.39,η2p=0.13)。積分系統(tǒng)與積分規(guī)則的交互作用顯著(F(2,39)=3.35,p=0.045,BF10=1.67,η2p=0.15)。事前比較發(fā)現(xiàn),高獎(jiǎng)懲條件下有無積分系統(tǒng)的平均速度差異不顯著(t(13)=-0.78,p=0.448,BF10=0.35,Cohen’s d=-0.21);低獎(jiǎng)懲條件下有積分系統(tǒng)下的平均速度顯著低于無積分系統(tǒng)情況(t(13)=-2.57,p=0.023,BF10=2.88,Cohen’s d=-0.69);風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配條件下有積分系統(tǒng)下的平均速度顯著低于無積分系統(tǒng)情況(t(13)=-3.80,p=0.002,BF10=19.88,Cohen’s d=-1.02)。
圖7 被試在不同實(shí)驗(yàn)條件(積分規(guī)則)下出現(xiàn)障礙物前后500m的平均速度。誤差線代表標(biāo)準(zhǔn)誤差。
研究發(fā)現(xiàn),積分系統(tǒng)有效降低了被試的駕駛平均速度和出現(xiàn)障礙物前后500m的平均速度。事前比較進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),積分系統(tǒng)只有在風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配情況下效果達(dá)到顯著水平。因此風(fēng)險(xiǎn)-積分匹配的積分系統(tǒng),即基于風(fēng)險(xiǎn)水平的差異化獎(jiǎng)罰,設(shè)置最優(yōu)。
本研究將基于強(qiáng)化理論的行為塑造思路引入高速公路的風(fēng)險(xiǎn)駕駛行為告警中,通過仿真實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),無論是面對(duì)自源性風(fēng)險(xiǎn)還是外源性風(fēng)險(xiǎn),基于強(qiáng)化理論的代幣系統(tǒng)均可有效塑造駕駛?cè)说娘L(fēng)險(xiǎn)規(guī)避行為,且適用于不同駕駛場景(如大橋、隧道、急轉(zhuǎn)彎等)。具體而言,對(duì)于自源性風(fēng)險(xiǎn)的自助矯正,結(jié)果顯示超速時(shí)長比例可從38%降低到17%(實(shí)驗(yàn)1)或從23%降低到5%(實(shí)驗(yàn)2)。對(duì)于突發(fā)外源性風(fēng)險(xiǎn)的主動(dòng)規(guī)避,可以從規(guī)避的結(jié)果和過程兩個(gè)方面來衡量。在結(jié)果方面,我們考察了駕駛?cè)四芊癯晒σ?guī)避該風(fēng)險(xiǎn),但實(shí)驗(yàn)2結(jié)果顯示被試均成功規(guī)避了所有外源性風(fēng)險(xiǎn);在過程方面,我們考察了駕駛?cè)四芊窦皶r(shí)發(fā)現(xiàn)并規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),能否適時(shí)降低車速,結(jié)果顯示出現(xiàn)障礙物前后500m的平均速度可從70km/h降低到61km/h(實(shí)驗(yàn)3)。此外,相較于統(tǒng)一高獎(jiǎng)懲和統(tǒng)一低獎(jiǎng)懲,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)設(shè)置獎(jiǎng)懲幅度的代幣系統(tǒng)效果最佳,提示與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)匹配的差異化強(qiáng)化更值得推薦。本方案實(shí)現(xiàn)了對(duì)駕駛相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避由被動(dòng)矯正轉(zhuǎn)向主動(dòng)實(shí)施,初步構(gòu)建了基于強(qiáng)化理論的駕駛風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避行為的差異化塑造技術(shù)。
本方案將有效彌補(bǔ)我國現(xiàn)有駕照積分系統(tǒng)的不足之處。首先,相較于完全基于懲罰(即扣分)的駕照積分系統(tǒng),引入正強(qiáng)化(即加分)的代幣系統(tǒng)將通過實(shí)時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)和最終獎(jiǎng)勵(lì)促使駕駛?cè)水a(chǎn)生外源性動(dòng)機(jī),對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避分配更高的優(yōu)先級(jí)(Reagan&Bliss,2013)、投入更多認(rèn)知資源和努力,并在限速內(nèi)駕駛的時(shí)間增多(Lansdown & Saunders,2012)。其次,駕照積分系統(tǒng)無法將所有自源性風(fēng)險(xiǎn)(如跟車過近等)立法偵查,而本方案可涵蓋更廣泛的自源性風(fēng)險(xiǎn),塑造更全面的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避行為。最后,相較于駕照積分系統(tǒng)的間斷執(zhí)法(如超速拍照),本方案基于連續(xù)行為的實(shí)時(shí)反饋和實(shí)時(shí)積分變動(dòng)提示更有助于駕駛?cè)藢?shí)時(shí)自助規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),保持和養(yǎng)成安全交通行為習(xí)慣。因此,本方案在低頻執(zhí)法路段的優(yōu)勢(shì)將更加明顯。
本項(xiàng)目具有較強(qiáng)的適用性與可實(shí)施性,順應(yīng)了交通安全管理的國際發(fā)展趨勢(shì)。得益于物聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展,使得基于強(qiáng)化理論的實(shí)時(shí)獎(jiǎng)懲反饋與行為塑造成為可能。目前有關(guān)搭載智能車速適應(yīng)(intelligent speed adaption,ISA)系統(tǒng)的法規(guī)在歐洲和日本等地得到迅速推進(jìn)。ISA系統(tǒng)“知道”當(dāng)前限速并能據(jù)其向駕駛?cè)朔答伝蛳拗谱罡哕囁?,幫助駕駛?cè)吮3诌m當(dāng)速度(Carsten&Tate,2005)。ISA立法將對(duì)車輛動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性和駕乘體驗(yàn)等方面產(chǎn)生重大影響,需盡快開展相關(guān)研究及準(zhǔn)備工作。本研究提出的代幣系統(tǒng)可作為ISA的核心內(nèi)容或架構(gòu),該系統(tǒng)不僅配有限速告警功能,并通過差異化獎(jiǎng)懲令駕駛?cè)酥庇^感受到不同車速的風(fēng)險(xiǎn)水平不同。此外,不同于傳統(tǒng)的ISA,代幣系統(tǒng)將安全駕駛行為量化的機(jī)制,有助于推動(dòng)該系統(tǒng)與車險(xiǎn)公司合作,如積分可折算抵扣部分保費(fèi)(Bolderdijk et al.,2011;Lahrmann et al.,2012),識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)潛在人群。需指出,未來需要做真實(shí)路況下的實(shí)證研究,進(jìn)一步檢驗(yàn)本系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并優(yōu)化相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)(如反饋時(shí)間、獎(jiǎng)懲額度等)。