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行车时使用手机对驾驶安全的影响研究

  
评论: 更新日期:2016年12月15日
引言
  随着我国经济的迅猛发展,车辆总数和手机用户的增长可谓节节攀升。据国际电信联盟 (ITU:International Telecommunication Union)统计,截止2008年底,我国手机用户已突破6亿,18岁以上人口普及率接近90,手机用户总数排名世界第一。与此同时,开车打手机的人群也在迅速增加,驾驶人打手机已经成为一种普遍行为,引发的道路交通事故也成逐步上升趋势。我国道路事故分析表明因驾驶人观察不足、判断失误、操作不当等因素造成的交通事故占到事故总量的90以上。观察不足会造成驾驶人不能够及时获取必要信息,进而会影响到后续的决策及车辆操控行为,增加事故风险。在一项研究中,当司机拿手机说话的时候,他们对于紧急事件(比如在交通灯或减速的车前刹车)的反应比没打手机的人要明显慢。有时候,司机受到很大的干扰,最终导致交通事故。听广播节目或者录音不会干扰驾驶,这只能说明仅仅是这类东西不足以形成干扰。然而,参与交谈会使注意力从加工驾驶环境的信息转移出来,致使缺少足够的能力达到安全驾驶的水平。按照Strayer的实验研究,打手机的司机也更可能错过交通信号,经常看不到公告栏和其他标志。一个特殊的追踪视线轨迹的仪器(眼动仪)用于测量司机在驾驶的时候究竟看哪里。尽管(在模拟状态下)司机控制自己的视线盯着路上的物体,他们仍然"看不见"——因为打手机时的他们的注意力不在路上。在以往的研究报告中,有一项结论表明,开车时使用手机并不会影响一般的例行驾驶行为,但对于在判断车与车之间的距离时则会有影响,这种在车辆行驶过程中对于交通状况的认识与判断能力的影响,其危险性远大于拨电话时驾驶行为所受到的影响。其理由是:第一,在多数的车祸中,车祸发生当时的判断因素比车辆控制行为重要得多,因为统计数字表明,不专心开车是车祸发生的最普遍原因;第二,拨电话时影响驾驶行为的因素可以改用自动拨号、语音拨号或在交通量较低时才拨电话的方法来改善。因此,在开车时用手机讲话才是交通安全专家们关心的问题。有关分析报告指出,车辆驾驶者在开车时用手机讲话,其分心的程度与通话内容有相当大的关系。一般的社交性聊天和平常与车内乘客谈话一样没啥差别,但较重要的商务性或决策性谈话,则会使驾驶者分心到谈话内容上,进而造成驾驶疏忽而肇事驾驶期间接听、拨打手机会导致驾驶人注意力不同程度的下降,对驾驶安全造成隐患。行车时使用手机是造成交通事故的主要因素之一。其造成的损害严重程度也日渐加剧,同时暴露了我国驾驶员的交通安全知识较为缺乏,交通安全管理水平相对较低,交通法律法规不够完善的现状。如何有效地保障人们的出行安全和促进我国道路交通安全,日渐成为交通工程界关注的热点,研究空间和价值相当大,值得对其进行深人的探讨和研究。目前我国在这方面的研究还处在初级阶段。一些发达国家如美国。在这方面比较先进,而我国在此方面相对落后。有鉴于此,开展打手机对交通安全影响的理论研究和实践。加强我国的道路交通安全,减少交通事故及其造成的经济损失,满足日益增长的交通运输需求以及保证人民生命财产安全,具有显著的经济效益和社会效益。
 
 

一、试验模型
1.1试验人员
   实验参与者为40人(男性24名,女性16名),年龄为23-25岁(平均年龄为23.7岁,驾龄为0.5-6年(平均驾龄为1.7年),驾照类型均为C1(手动挡),其中2人有过违章记录。参与试验的驾驶员年龄和驾龄偏小,但是由于低驾龄为事故高友人群,本研究认为事故高发人群有利于模拟驾驶试验统计到具有可比性的各项事故数据。试验前,参与者还参与了同卷调查,其中包含4个问题:(1)日常驾驶时使埚手机频率;(2)日常可能会使用手机的道路环境;(3)是否认为手机对于驾驶有影响;(4)认为其他哪种打电话方式可以减小手机影响。根据问巷和现实情况,驾驶员只会在城市道路中使用手机,因而试验主要部分集中在城市道路场景中展开,驾驶员很清楚的认识到了使用手机对于驾驶的影响,但是具体影响程度不能明确判断,太部分驾驶员认为使用蓝牙耳机或免提通话等方式可以改善影响。
 
1.2试验内容设置或任务
本实验应用SCANeRDT软件开发设计高速公路和城市道路的实验场景,利用宣爱 QJ-3B70驾驶模拟器作为本次实验的平台进行测试。
以驾驶人正常驾驶为控制组,监测并对比驾驶人在不同通话方式、不同通话内容以及拨号、编辑短信等驾驶情况下的速度保持、车辆横向偏移、踏板力与位移等驾驶行为指标。其中,通话方式是指驾驶人在进行通话时所使用手机的方式,本实验考虑手持或免提这两种方式。通话内容分为两类:第一类是一般性通话内容,也称自然性通话,此类问题难度低,一般无需思考,如驾驶人生日、手机号码、今天天气状况等;第二类是干扰性通话内容,这类问题会引起驾驶人进行深入的思考,需要在大脑中进行记忆、演算甚至三维重构,本实验设计为由易至难的加法、乘法等数学计算题。综上所述,本实验共分为7个驾驶任务:①正常驾驶;②免提一般通话;③免提干扰通话;④手持简单通话;⑤手持干扰通话;⑥拨号;⑦编辑短信。
 
1.3试验设定的场景
转向时间的测定
试验场景以直线道路为主,驾驶员根据提示口令,左转或者右转方向盘,在使用手机和不使用手机的情况下粹测试3次。试验员记录下转向时问:
①高速公路模拟驾驶场景
在高速公路场景巾,驾驶员行驶途中会随机出现障碍物和低速行驶的车辆,需要驾驶员做出判断选择避让或者超车等驾驶操作。高速公路模拟驾驶分为两种情况:一般通话的驾驶情况和免提进行干扰通话的驾驶情况。高速公路试验测试驾驶员对于速度的控制,要求驾驶受将速度控制在80 km/h左右,由一位试验员记录控速失误次数。
②城市道路模拟驾驶场景
城市道路场景模拟夜问车况,试验路况复杂,考验驾驶员对嚏发状况的反应,城市道路模拟驾驶共分5种情况:(1)一般驾驶情况;(2)免提手机进行一般通话的驾驶情况;(3)手持手机进行一般通话的驾驶情况;(4)免提进行干扰通话的驾驶情况;(5)手持手机进行干扰通话的驾驶情况(后文用1、2、3、4、5表示)。由一位试验员记录驾驶员违规次数及熄火次数。根据驾驶录像回放,得到参与者在路口的启动时间来综合比较驾驶情况。
 
二、数据显示分析
2.1 试验人员驾驶时用手机的习惯
参加实验前对40名被试进行了问卷调查,包括驾驶人的个人基础信息和驾驶习惯,其中驾驶习惯主要考察驾驶人平时驾车过程中手机使用的习惯,问卷统计结果表明:所有被试表示平时在开车时不会主动拨打电话,但50%的驾驶人都有开车接听电话的经历;虽然诸如蓝牙耳机等手机通讯新技术已经出现,但超过半数的驾驶人还是采用手持通话;大多数驾驶人表示驾驶时接听手机会采取减速措施,接听电话时会紧盯前方车辆或道路。以上结果说明大部分驾驶人能清楚意识到使用手机对车辆驾驶安全的影响,并通过减速、紧盯前方车辆或道路等方式来弥补使用手机对安全行车的负面影响。蓝牙耳机等免提设备虽然早已问世,但普及率不高。
 
2.2 车辆的偏移
横向偏移反应了车辆行驶横向的稳定性。实验的高速公路场景为双向8车道公路,车道宽3.75m,靠近中央分隔带的第一条车道横向位置范围记为[0,3.75]m,第二条车道记为[3.75,7.5]m,以此类推。实验要求驾驶人将车辆保持行驶在第二条车道内的中间位置,无其他车辆干扰,比较不同驾驶条件下使用手机对驾驶员注意力分散产生车辆横向偏移的影响程度。
单因素方差分析结果为组间 F=76.844,Sig.=000<0.05,说明t-检验是显著的,即不同驾驶条件下车辆横向偏移的均值有显著差异。驾驶时拨号会使车辆产生较大的横向偏移,有的被试甚至横向跨越了2 根车道,编辑短信同样也会引起较大的横向偏移。一方面是由于拨号和编辑短信的操作使得驾驶人只能单手握方向盘操作,另一方面也说明拨号和编辑短信对驾驶人的注意力分散影响很大。对比还可以发现,不同的通话内容对车辆横向偏移影响很大(2vs3,4vs5),尤其是干扰性通话;虽然通话方式对车辆横向偏移也有影响(2vs4,3vs5),但没有通话内容具有显著性,说明蓝牙耳机等免提设备不一定能有效的改善使用手机对安全行驶的负面影响。
 
2.3 车速的改变
超速驾驶是导致交通事故的重要起因之一,而在高速公路上过慢的行驶速度又会导致追尾事故。实验要求驾驶人将速度保持在80km/h 匀速行驶,当驾驶人车速小于70Km/h 或大于90Km/h,视为车速保持失误,记录次数。对实验统计数据进行单因素方差分析(One-Way ANOVA)和t-检验,比较不同驾驶条件下使用手机对驾驶员注意力分散产生车速保持失误的影响程度。
单因素方差分析结果为组间 F=36.987,Sig.=000<0.05,说明t-检验是显著的,即不同驾驶条件下车速保持失误的均值有显著差异,见表1。从表1中可以看到,使用手机会引起车速保持失误的增加,带来安全隐患,其中尤以编辑短信的危害程度最大,而拨号有时比通话的危害程度还要大。究其原因,驾驶人在编辑短信或拨号时会将视线从观察路况转移到手机屏幕上来,造成注意力分散,影响到对车辆的操控,增加事故风险。较之手持通话,免提120通话能从一定程度上提高车速保持的能力,但通话内容对车速保持的影响更大,尤其是干扰性通话,会引起驾驶人进行深入的思考,需要在大脑中进行记忆、演算甚至三维重构,占用了大量的有限认知资源,造成观察不足,进而影响到车辆的操控行为。
          1不同驾驶条件下车速保持失误的均值和标准差比较
Tab. 1 The Means and Standard deviations of speed maintenance failure under Different Driving Conditions
驾驶任务        样本量    均值    标准差
1-正常驾驶        40       30      464
2-免提一般通话    40       40      496
3-免提干扰通话    40       90      709
4-手持一般通话    40       1.30     791
5-手持干扰通话    40       1.70     648
6-拨号            40       1.30     791
7-编辑短信        40       2.00     641
 
2.4 不同场景的状况
高速公路场景模拟驾驶
超速驾驶是导致交通事故的莺要起因之一,本节就使用手机对驾驶员控制行驶速度的影响展开研究,分析使用手机对驾驶员注意力分散产生速度控制失误的影响程度。应用与转向时间相同的统计方法,使用SPSS19.0的Compare Means(均值比较)模块对80组数据进行配对样本T校验,结果显示:正常驾驶状况下,控速失误次数的均值为1.50次;免提状况下,控速失误次数的均值为2.80次;故使用手机的免提形式会对驾驶员的思想集中产生明显影响,导致速度控制的失误的增加,同时增加超速的可能,间接影响道路安全。
 
三、开车使用手机对驾驶员的影响
   开车接打手机,驾驶人自认为很潇洒,殊不知在驾车接打手机的过程中,危险也正在悄悄走近。国内一家权威交通研究机构公布的测试结果表明,开车时使用手机,大脑的反应速度慢,开车打手机发生车祸的风险比正常驾驶时要高4倍以上。甚至有科学研究表明,开车打手机导致司机注意力下降20%,如果通话内容重要,司机注意力甚至下降37%。同时,拨打手机的用户行车速度比正常状态慢9%,刹车的反应速度也要慢19%,拨打手机还会导致司机驾驶过程中的路线扭曲。对于开车打电话的危害,几乎每位接受记者采访的司机和行人都明白这样做不好。但实际情况是,很多司机在开车中一旦听到手机铃声响起,能果断掐断的似乎没有几个。很多车主甚至认为,自己车技不错,开车时候打手机没有什么不可以。一位私家车主甚至向记者抱怨:目前市内大部分路段不提供靠边停车的条件,与其临时停路边被罚款,他宁愿放慢速度,小心翼翼地边打电话边开车。 研究表明:许多交通意外事故是由于人们在开车时发短信或打电话所造成的。交警指出:开车时打电话与酒后驾驶的危险相同,增加交通事故发生的几率;同时,驾车时打电话会影响汽车流量、阻塞公路和延长道路通勤时间。美国犹他大学的一份研究指明,开车时打电话的人,由于精神分散、不集中。在高密度的车流量当中,打电话的驾驶人变更车道的几率低20%,而且对于紧急情况的应变能力比不打电话的人慢很多。这项研究指出:在车流稀少的路段,这种行为对路况虽然影响不大,一旦遇到车流密集的路段,就容易造成塞车。下面具体分析了行车时打手机对驾驶的不良影响。

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