营运车辆驾驶员深度知觉评价分析

2013-04-13杨立本张凌超田晓雪王生昌

交通信息与安全 2013年1期

杨立本张凌超李涛佘翔田晓雪王生昌

（长安大学汽车学院西安710049）

0 引言

目前，我国道路交通事故仍然处于较高水平状态，重大事故往往使运输企业背上沉重包袱，同时也给驾驶员及其家庭带来不幸和灾难。在人－车－路环境组成的交通中，随着科学技术的进步，路和车的安全可靠度得到不断提高，然而唯独人的安全可靠度很难提高。从国内外大量统计数据得知，道路交通事故中70%以上是由驾驶员因素引起的［1－2］。驾驶员之所以容易发生事故，主要与他们的心理、生理素质有关，所以提高驾驶员心理、生理素质是事故预防的关键［3］。深度知觉是驾驶员的重要心理生理功能。不同的驾驶员由于个体之间的差异，其深度知觉能力也是不同的。张建东等对汽车司机视深度知觉进行了研究，结果表明，安全行车状况不同的司机组间，视深度知觉差异显著［4］。因此，检测评价驾驶员的深度知觉能力，是预防交通事故的1个重要措施。在驾驶员考核与培训方面，定期对营运车辆驾驶员进行深度知觉能力检测是有必要的。深度知觉作为课题组研究驾驶适宜性的1项检测指标，本文将介绍深度知觉对行车安全的影响。

1 定义

深度知觉是指驾驶员在行车过程中对物体空间距离、障碍物的远近是否有正确的判断能力。深度知觉包括2种情况：①判断观察者到物体的距离，如驾驶员自身驾驶的车辆与前方车辆的距离；②1个物体与另1个物体之间的距离，如驾驶员驾驶车辆行驶时看到前方同行的车辆和对开的车辆会车时的距离等［5－6］。

在行车中，驾驶员要不断地对车外运动和相对静止的物体的距离进行目测、判断，以采取不同的驾驶操作。特别是在高速公路行车中，保持一定的距离是安全行车的重要保证，但驾驶员往往对车间的距离会出现错误的判断。有实验表明，驾驶员保持的行车距离往往比应保持的行车距离要小，而且随着车速的提高，其误差将增大，这是在高速公路多发生追尾相撞事故的主要原因［7］。

在实际行车过程中，驾驶员由于受到经验、情绪、外界环境、驾驶习惯等因素影响，对深度知觉的把握不同，产生相应不同的驾驶错觉，从而导致驾驶错误，引发交通事故。据统计，在交通事故中由于驾驶错觉而引起的占35%左右［8－9］。

1）跟车距离判断错觉。美国的洛克威曾对12名驾驶员做过2种试验，每种试验进行140次观察，数据处理结果见表1。结果表明，在跟随行驶时，驾驶员判断的车头间距往往比实际间距要小。同时研究还发现，车辆的大小也影响距离的判断。小车由于体积小，容易产生距离远的感觉。所以大车与小车相比，即使在同样的距离上，也容易误认为小车距离远。这种由于形状、大小引起的视觉误差，很容易使跟车距离过近而诱发追尾事故。

表1 试验跟车距离对比1Tab.1 Car－following testing distance contrast

2）横向距离判断错觉。2车相会时准确地判断会车地点是保证行车安全的1个重要方面，但驾驶员对会车距离的判断容易出现错觉。如图1所示，当甲、乙2车以相同的车速接近至100m处时，两车的相会点驾驶员判断在50m处，这是正确的。但当甲、乙2车的车速不同时，驾驶员依然会判断会车地点在50m处。表明驾驶员始终都把相遇的地点估计在2车的距离的中点，而且把迎面车的速度估计得和自己的一样。这种判断错觉会使驾驶员难以选择合适的会车地点，而影响行车安全。

图1 会车距离判断错觉Fig.1 Meeting distance judgment illusion

3）超车距离判断错觉。选择一段可超车路段，让驾驶员尾随控制车以不同车速行驶，1种是要求驾驶员判断在行驶终点前最后1次可超车的地点，另1种是要求驾驶员完成超车。不论哪种试验，结果都表明驾驶员低估了超车所需要的最小距离，估计误差是实际超车距离的20%～50%，且随着车速的提高，估计误差增大，这就是高速情况下超车事故多的原因。

2 检测仪器与方法

2.1 检测仪器

深度知觉测试仪是用来检测驾驶员对物体位置的空间知觉能力，项目组改造开发的设备外观见图2。

2.2 仪器技术参数

移动杆颜色：黑色；移动杆直径：3.5mm，杆间距离：50mm；移动杆移动范围：移动杆中心相对零位≥160mm；移动杆移动速度：20mm／s；箱内灯光照度：1 500～2 500lx；测试精度：0.1m。

图2 深度知觉检测仪外观图Fig.2 Depth perception instrument appearance diagram

2.3 检测原理与方法

仪器内有3根标杆，两侧的2根标杆固定不动，中间1根装在滑块上，滑块由微电脑控制运动。背景照明采用冷光灯泡。被试者坐在距离仪器2m的地方。从观察窗判断3根标杆的位置，两侧标杆固定不动，中间标杆匀速往复运动，当被试者认为3根标杆处于同一平面时，按下应答反应键，仪器记录误差值。

3 检测样本

3.1 检测要求

1）样本。鉴于该项目主要运用统计学方法对收集的资料与数据进行处理分析，为保证样本质量与可靠性，检测样本需足够充分，且保证样本的随机性。

2）受检人员。受检人员为营运车辆驾驶员，在现有单位驾驶营运车辆至少3年以上，并有完整的事故保存记录，以排除因驾龄过短、事故记录不完整而造成的数据干扰；另外要求受检驾驶员无明显的身体疾病，保证其在检测前夜间休息时间达到7h以上，避免其由于过度疲劳而产生检测误差。

3）检测人员。由设备开发人员对检测人员进行统一培训，使检测人员了解并掌握检测仪器的使用性能、检测原理与操作方法。检测中设备由专人负责，尽量避免由于检测人员操作而引起的检测误差。

3.2 检测样本选择与获取

样本选择时，采取受检单位驾驶员集体检测的方法，使得检测样本具有随机性和代表性。通过受检单位直接获取与分发调查表格给驾驶员填写2种方式同时获得驾驶员的行车安全与交通事故资料，使得调查资料尽可能全面有效。检测前，登记驾驶人的年龄、驾龄、文化程度等相关信息，以便分析深度知觉检测结果是否与这些因素存在相关性。

项目组分别在福建、江苏、安徽3省区4个大型汽车运输公司共检测工作3年以上的营运车辆驾驶员5 167人，并调查了其3年内安全行车与事故记录，其中得到深度知觉检测样本为5 008人。

4 检测样本的数据统计与分析

4.1 深度知觉与事故的统计关系

取得检测样本后，统计分析事故组与非事故组驾驶员深度知觉的检测均值与标准方差，具体结果见表2。

表2 深度知觉检测样本统计Tab.2 Depth perception testing sample statistics

由表2可以看出，事故组驾驶员深度知觉检测均值明显大于无事故组深度知觉检测均值，表明事故组驾驶员深度知觉与事故存在一定相关性；同时事故组驾驶员深度知觉检测标准方差值大于无事故组深度知觉标准方差，表明事故组驾驶员对深度知觉把握的稳定性与无事故组驾驶员存在差距，事故组驾驶员深度知觉的稳定性同样影响到行车安全。由于仍存在无事故组驾驶员行车事故记录不完善的情况，无事故组驾驶员同样有存在未记录事故的可能，所以深度知觉与事故相关性会更加明显。