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摘 要:探索了交通人因学的范畴和影响安全交通的要素,以高速公路交通为例,结合高速公路环境特点,高速公路驾驶员生心特点以及气候对高速公路通行的影响探讨了影响高速公路安全行车的因素,并依此提出了有效的预防管理措施。
关键词:交通人因;高速公路;人性化
一、引言
由于社会的发展,人因学逐渐延伸至各行各业。所以,尽管没有明确的定义和界限,顾名思义,交通人因学即人因工程在交通领域的运用。在交通方式越来越多样化,越来越发达的今日,如何将道路桥梁设计,气象探测反馈和预警系统的设计,交通工具的设计有效的结合人因学,以最大程度的减少人因差错,保障交通顺畅,便捷,安全,有效,越来越受到社会各界和专家学者的重视。
交通大体上可以分下面几类:公路交通,如汽车,长途车等等,铁路交通,轨道交通(地铁,轻轨),空中交通,海上交通。每一种交通方式因为它本身自有的特点,都会产生不同的影响其安全性的因素。本文主要以高速公路交通为例,结合高速公路的特点,探讨高速公路交通人因学的构成和它是通过什么方式来影响安全出行的。
二、交通人因学中影响安全出行的要素
在交通领域,保障快速,便捷并且安全出行是基础,而这几个目标的达成,是需要地理环境,交通工具本身,气候环境和个体(驾驶员及乘客)因素几方面协同合作,综合起来看保证安全出行以下几方面必不可少。
1、地理环境及交通工具与交通安全
考虑到人的生理心理特点,在不同地区和不同道路的建设和设计上予以改善。交通工具的设计如何对乘客如何更人性化,对驾驶员如何减少人因失误。
2、气候环境与交通安全
天气状况是出行安全中不得不考虑的因素,怎样的天气下人因差错增加,如何将天气状况的预测和反馈更好的与人(尤其是驾驶员)进行联结,提高预测,准备,以及应变能力。
3、个体因素与交通安全
根据人的生理(年齡,性别,身体状况),心理(性格,认知风格,决策方式)特点,在出行时怎样更好的结合和调整,增加安全性。
三、高速公路环境特殊性及影响因素
1、高速公路行车的特点
高速公路由于其环境的特殊性,行车有以下几个特点:(1)行车视野变窄:车速越快视野越窄。(2)视认距离缩短,速度判断错觉,制动距离延长:高速公路平坦较直,往往给人一种越开越快的感觉。(3)容易产生疲劳。高速公路没有混合交通,车辆来回穿插少,只有规律的行驶车辆、各种路面标线等。
2、高速公路环境下驾驶员的特点
(1)首先,高速行驶迫使驾驶员的视线移到车前远方, 近物反显模糊。时间一长, 易把同向行驶车辆误为静止,而又易把静止车辆误为在行驶; 其次, 驾驶员长时间注视远方, 还会产生把近物视为远物, 在医学上称之为" 虚幻近视" 的现象; 最后, 随着车速的提高, 行车视野变窄, 驾驶员对道路两侧情况来不及看清, 感觉就象在隧道内行驶一样, 故称此现象为"管视" 或" 隧道视"。
(2)驾驶疲劳与瞌睡。高速公路特有的道路条件( 道路平坦、线形较直等) 、交通条件( 车速高、车流量大、干扰少、无交通信号等) 、周围环境( 车外景色单调、车内发动机噪声单一、车身座椅等有节奏的振动等) 以及驾驶操作简单、坐势呆板等综合作用之下, 造成了对驾驶员长时间的简单、重复、单调的刺激, 从而导致其头脑清醒程度下降。据法国高速公路管理部门最近公布的一项调查试验称, 高速公路上驾驶员打瞌睡的频率大约是1次/ 45km, 而且经常是在毫无察觉的情况下, 睁着眼睛睡1~ 4s。
(3)追随与模仿驾驶。高速公路车流如同渠水畅流, 因此驾驶员一般习惯尾随、模仿前车鱼贯而行, 尤其在不熟悉的路段或夜间行驶更是如此。在这种情况下, 驾驶员往往缺乏或者放松应有的自主判断和警惕性。据日本80 年代的统计表明, 在高速公路交通事故中, 追尾碰撞事故比例高达30%以上, 而且是道路状况越好,发生追尾事故的比例越高。
(4)驾驶判断失误。驾驶判断是指驾驶员把不断收集来的感知信息与自己的知识、经验进行对照、分析, 然后对前后车辆速度、间距、意图、自车技术状况等诸方面情况进行判断, 最后决定采取哪些措施, 以维持正常的交通秩序。包括车速判断失误和车间距离判断失误:1) 车速判断失误。由于受视觉适应性的影响, 驾驶员判断的车速比实际的要低, 而且高速行驶时间越长, 判断的误差越大。2) 车间距离判断失误。驾驶员判断的车间距离往往比实际的要小, 而且是随着车速的提高、判视距离的增加, 判断的误差也就越大。因此许多因超车而发生的正面碰撞事故多是由于驾驶员对距离判断失误造成的。
(5)常见视错觉。Appelt通过实验研究认为汽车在坡道上行,尤其是在坡度发生变化的坡道上,驾驶员易产生坡道错觉。在高速公路上出口匝道与正线分离路段更容易产生坡道错觉现象。驾驶员长时间在正线下坡路段行驶,坡道意识减弱,当要分流驶入坡度变缓的出口匝道时,因路边景物与路面倾斜度降低的影响,驾驶员会误认为下坡路段已结束开始上坡,采取加速冲坡的驾驶操作。当驶入匝道,驾驶员发现判断错误时,车辆行驶速度已经远高于限速,容易发生速度失控、碰撞护栏等交通事故。当正线为上坡路段,出口匝道坡度小于正线或出口匝道为平坡时,因坡道错觉的影响,驾驶员误认为出口匝道是下坡路段,采取减档下坡的驾驶操作。此时车辆位于上坡路段,这种误操作会导致车速突然下降过多,若后车距离过近,极易发生追尾事故。
Bidulka等通过实验研究认为,弯道可见部分愈小,驾驶员就愈会低估其曲率。在实际道路上,对不超过半圆的圆弧曲线,总觉得它的弯度比实际弯度要小,在S形弯道行驶时因视线方向不断改变,则易产生弯道更为弯曲的错觉,造成驾驶员过急过多转向,导致心理高度紧张,对行车安全不利。 3、气候条件对高速公路行车的影响
美国每年因浓雾而引起的车辆碰撞损失高达3 亿美元以上。英国的伦敦、我国的重庆和上海等许多城市都曾因大雾而使车辆减速行驶以至完全停止交通。2012年11月26日,因大雾天气,京台高速泰安至宁阳段发生22起交通事故,约120余辆车发生连环相撞,事故造成7人死亡, 35人受伤。
高速公路的雾有明显的雾段分布特点且与周边环境密切相关。如西安至咸阳国际机场的二级汽车专用公路(以下简称机场路) ,雾在距收费站4km~6km 处最为明显。因为机场路前6km 的路线走向与渭河平行,这段路与渭河的距离最近,水汽充足,利于产生蒸汽雾。
根据西安市气象局所提供的气象资料可知,预测机场路在1996 年雾日是16 天,而机场路实际雾日为28 天,预报准确率仅为57. 14 % ,说明高速公路的雾生成有自己特殊的原因。在这28 个雾日中,共发生交通事故25 起,经济损失为89. 3萬元。
大雾对交通安全的影响主要表现为两方面:一是使行车能见度下降。由于雾使光线发生散射,并能吸收光线,视物明度下降,驾驶员看不清前方和周围的情况,致使驾驶员估计车距,车速不足,对交通标志、路面设施和行人识别产生困难,容易形成追尾事故;同时有雾气朦胧,给驾驶员心理造成紧张感。二是由于雾水与积灰,尘土混合,导致轮胎与路面的附着系数减小。特别是北方冬季时,冰雾会在道路表面形成一层薄冰, 附着系数下降更为明显,从而导致制动距离延长、行驶打滑、制动跑偏等现象发生。
四、基于高速公路特殊性的预防措施
1、主动措施
(1)设置车速反馈标志以及保持车距标志。带有速度提示牌的单体雷达型测速仪器用在车辆进入出口匝道可提示驾驶员实际行驶速度,帮助驾驶员消除速度顺应性和对速度低估而产生的速度错觉,及时采取措施降低行车速度,保证行车安全。保持车距标志可以提示驾驶员注意跟车距离,减轻或消除跟车距离判断错觉造成的距离误判,有效避免尾随相撞事故。
(2)在曲线路段设置线形诱导标志,或在道路两侧的护栏立柱上贴反光膜,强调匝道线形的曲折,引起驾驶员警觉,同时在一定程度上减轻或消除驾驶员的弯道错觉,避免误操作给驾驶员带来的心里紧张,减少交通事故。
(3)设置正线与出口匝道坡度提示标志,可有效帮助驾驶员克服坡道错觉,避免驾驶员误操作。中央分隔带防撞护栏一般采用刚性护栏,为了减少刚性护栏在碰撞角度较大时对失控车辆、司乘人员造成较大伤害,可在刚性护栏上每侧安装两道半圆形的绿色橡胶带,不仅美观,而且可以起到一定的缓冲作用,同时避免夜间行车时护栏颜色与路面颜色相同,可以起到比较好的视线诱导效果。
(4)根据天气状况和能见度距离, 制定科学的限速等级,改单幅路为单行道等。如机场路,可结合实际情况,在雾大时,该为单行道,以达到降低雾天超速违章事故的发生。
(5)在多雾段安装发声电子显示,从应用车辆雷达跟踪系统和提高道路照明出发,安装穿雾能力更强的灯源和高反光设施。也可以通过发声电子显示屏,让司机明白雾带的宽度,能见距离和限定车速,提高驾驶员的警惕性。
(6)加强驾驶员的交通安全常识教育,养成根据车速表来确认和调整车速,保持合理的车间距离的习惯。为防止行车疲劳造成的交通安全隐患,在高速公路上连续行车两小时左右,就应主动到服务区下车休息, 时间一般不少于15 分钟。
2、被动措施
(1)在出口匝道出口端部三角区设置防撞桶,可有效地吸收碰撞能量,缓冲正面碰撞作用,保证驾驶员的安全,减少财产损失。
(2)加强防撞护栏,避免发生事故的车辆冲出护栏,发生二次事故。提高出口匝道路段的防撞护栏等级,可最大限度地降低发生事故车辆的事故伤害的严重程度。
另外,排水和绿化设计方面,高速公路一般为双向八车道,路面汇水面积大,而南方如苏州,无锡等地区雨水集中,降雨量大,为保证行车安全, 加快路面雨水的排除, 采用与防护形式相结合的漫流排水方式,对中央分隔带排水系统、路面边缘排水系统进行优化设计和改造利用。适当增加集水井、横向排水管的尺寸和数量。保证路面排水畅通。
五、结语
交通人因学作为一个新兴的交叉学科,越来越受到人们的关注,可是如何保证安全出行需要各方面的共同努力,设计者,使用者,检测者必须都意识到人因学的重要性,然后协同合作,将其应用到自己的领域里,才能真正保障安全。而现状是,每个行业都意识到人因学的重要,而不知道如何将其与本专业结合,而人因工程的人才却并不对每一个行业都如本行业专家般熟悉,了解透彻。所以如何更好的融合,更好的实现学科交互,是意识到其重要性之后,首要解决的,也是下面最应该重视的方面。
参考文献:
[1]何存道.道路交通心理学[M].安徽人民出版社,2005:14-17.
[2]阎莹,刘浩学.不同交通流状态下驾驶员心理生理特性研究[J].同济大学学报,2008,(10).
[3]伊轩轩,潘晓东.基于交通心理学的高架下匝道连接路段安全改善措施研究[J].道路交通与安全,2009,(4).
[4]张殿业,金键,杨京帅,等.驾驶员身心条件安全可靠性综合评价[J].中国公路学报,2004,(4).
[5]王亚军,江永贝.高速公路行车指南[M] .北京:机械工业出版社,1995 :139 - 141.
作者简介:文锐(1988.9-),女,四川射洪人,陕西师范大学心理学院2011级应用心理专业硕士研究生,从事应用认知与人因学研究。
关键词:交通人因;高速公路;人性化
一、引言
由于社会的发展,人因学逐渐延伸至各行各业。所以,尽管没有明确的定义和界限,顾名思义,交通人因学即人因工程在交通领域的运用。在交通方式越来越多样化,越来越发达的今日,如何将道路桥梁设计,气象探测反馈和预警系统的设计,交通工具的设计有效的结合人因学,以最大程度的减少人因差错,保障交通顺畅,便捷,安全,有效,越来越受到社会各界和专家学者的重视。
交通大体上可以分下面几类:公路交通,如汽车,长途车等等,铁路交通,轨道交通(地铁,轻轨),空中交通,海上交通。每一种交通方式因为它本身自有的特点,都会产生不同的影响其安全性的因素。本文主要以高速公路交通为例,结合高速公路的特点,探讨高速公路交通人因学的构成和它是通过什么方式来影响安全出行的。
二、交通人因学中影响安全出行的要素
在交通领域,保障快速,便捷并且安全出行是基础,而这几个目标的达成,是需要地理环境,交通工具本身,气候环境和个体(驾驶员及乘客)因素几方面协同合作,综合起来看保证安全出行以下几方面必不可少。
1、地理环境及交通工具与交通安全
考虑到人的生理心理特点,在不同地区和不同道路的建设和设计上予以改善。交通工具的设计如何对乘客如何更人性化,对驾驶员如何减少人因失误。
2、气候环境与交通安全
天气状况是出行安全中不得不考虑的因素,怎样的天气下人因差错增加,如何将天气状况的预测和反馈更好的与人(尤其是驾驶员)进行联结,提高预测,准备,以及应变能力。
3、个体因素与交通安全
根据人的生理(年齡,性别,身体状况),心理(性格,认知风格,决策方式)特点,在出行时怎样更好的结合和调整,增加安全性。
三、高速公路环境特殊性及影响因素
1、高速公路行车的特点
高速公路由于其环境的特殊性,行车有以下几个特点:(1)行车视野变窄:车速越快视野越窄。(2)视认距离缩短,速度判断错觉,制动距离延长:高速公路平坦较直,往往给人一种越开越快的感觉。(3)容易产生疲劳。高速公路没有混合交通,车辆来回穿插少,只有规律的行驶车辆、各种路面标线等。
2、高速公路环境下驾驶员的特点
(1)首先,高速行驶迫使驾驶员的视线移到车前远方, 近物反显模糊。时间一长, 易把同向行驶车辆误为静止,而又易把静止车辆误为在行驶; 其次, 驾驶员长时间注视远方, 还会产生把近物视为远物, 在医学上称之为" 虚幻近视" 的现象; 最后, 随着车速的提高, 行车视野变窄, 驾驶员对道路两侧情况来不及看清, 感觉就象在隧道内行驶一样, 故称此现象为"管视" 或" 隧道视"。
(2)驾驶疲劳与瞌睡。高速公路特有的道路条件( 道路平坦、线形较直等) 、交通条件( 车速高、车流量大、干扰少、无交通信号等) 、周围环境( 车外景色单调、车内发动机噪声单一、车身座椅等有节奏的振动等) 以及驾驶操作简单、坐势呆板等综合作用之下, 造成了对驾驶员长时间的简单、重复、单调的刺激, 从而导致其头脑清醒程度下降。据法国高速公路管理部门最近公布的一项调查试验称, 高速公路上驾驶员打瞌睡的频率大约是1次/ 45km, 而且经常是在毫无察觉的情况下, 睁着眼睛睡1~ 4s。
(3)追随与模仿驾驶。高速公路车流如同渠水畅流, 因此驾驶员一般习惯尾随、模仿前车鱼贯而行, 尤其在不熟悉的路段或夜间行驶更是如此。在这种情况下, 驾驶员往往缺乏或者放松应有的自主判断和警惕性。据日本80 年代的统计表明, 在高速公路交通事故中, 追尾碰撞事故比例高达30%以上, 而且是道路状况越好,发生追尾事故的比例越高。
(4)驾驶判断失误。驾驶判断是指驾驶员把不断收集来的感知信息与自己的知识、经验进行对照、分析, 然后对前后车辆速度、间距、意图、自车技术状况等诸方面情况进行判断, 最后决定采取哪些措施, 以维持正常的交通秩序。包括车速判断失误和车间距离判断失误:1) 车速判断失误。由于受视觉适应性的影响, 驾驶员判断的车速比实际的要低, 而且高速行驶时间越长, 判断的误差越大。2) 车间距离判断失误。驾驶员判断的车间距离往往比实际的要小, 而且是随着车速的提高、判视距离的增加, 判断的误差也就越大。因此许多因超车而发生的正面碰撞事故多是由于驾驶员对距离判断失误造成的。
(5)常见视错觉。Appelt通过实验研究认为汽车在坡道上行,尤其是在坡度发生变化的坡道上,驾驶员易产生坡道错觉。在高速公路上出口匝道与正线分离路段更容易产生坡道错觉现象。驾驶员长时间在正线下坡路段行驶,坡道意识减弱,当要分流驶入坡度变缓的出口匝道时,因路边景物与路面倾斜度降低的影响,驾驶员会误认为下坡路段已结束开始上坡,采取加速冲坡的驾驶操作。当驶入匝道,驾驶员发现判断错误时,车辆行驶速度已经远高于限速,容易发生速度失控、碰撞护栏等交通事故。当正线为上坡路段,出口匝道坡度小于正线或出口匝道为平坡时,因坡道错觉的影响,驾驶员误认为出口匝道是下坡路段,采取减档下坡的驾驶操作。此时车辆位于上坡路段,这种误操作会导致车速突然下降过多,若后车距离过近,极易发生追尾事故。
Bidulka等通过实验研究认为,弯道可见部分愈小,驾驶员就愈会低估其曲率。在实际道路上,对不超过半圆的圆弧曲线,总觉得它的弯度比实际弯度要小,在S形弯道行驶时因视线方向不断改变,则易产生弯道更为弯曲的错觉,造成驾驶员过急过多转向,导致心理高度紧张,对行车安全不利。 3、气候条件对高速公路行车的影响
美国每年因浓雾而引起的车辆碰撞损失高达3 亿美元以上。英国的伦敦、我国的重庆和上海等许多城市都曾因大雾而使车辆减速行驶以至完全停止交通。2012年11月26日,因大雾天气,京台高速泰安至宁阳段发生22起交通事故,约120余辆车发生连环相撞,事故造成7人死亡, 35人受伤。
高速公路的雾有明显的雾段分布特点且与周边环境密切相关。如西安至咸阳国际机场的二级汽车专用公路(以下简称机场路) ,雾在距收费站4km~6km 处最为明显。因为机场路前6km 的路线走向与渭河平行,这段路与渭河的距离最近,水汽充足,利于产生蒸汽雾。
根据西安市气象局所提供的气象资料可知,预测机场路在1996 年雾日是16 天,而机场路实际雾日为28 天,预报准确率仅为57. 14 % ,说明高速公路的雾生成有自己特殊的原因。在这28 个雾日中,共发生交通事故25 起,经济损失为89. 3萬元。
大雾对交通安全的影响主要表现为两方面:一是使行车能见度下降。由于雾使光线发生散射,并能吸收光线,视物明度下降,驾驶员看不清前方和周围的情况,致使驾驶员估计车距,车速不足,对交通标志、路面设施和行人识别产生困难,容易形成追尾事故;同时有雾气朦胧,给驾驶员心理造成紧张感。二是由于雾水与积灰,尘土混合,导致轮胎与路面的附着系数减小。特别是北方冬季时,冰雾会在道路表面形成一层薄冰, 附着系数下降更为明显,从而导致制动距离延长、行驶打滑、制动跑偏等现象发生。
四、基于高速公路特殊性的预防措施
1、主动措施
(1)设置车速反馈标志以及保持车距标志。带有速度提示牌的单体雷达型测速仪器用在车辆进入出口匝道可提示驾驶员实际行驶速度,帮助驾驶员消除速度顺应性和对速度低估而产生的速度错觉,及时采取措施降低行车速度,保证行车安全。保持车距标志可以提示驾驶员注意跟车距离,减轻或消除跟车距离判断错觉造成的距离误判,有效避免尾随相撞事故。
(2)在曲线路段设置线形诱导标志,或在道路两侧的护栏立柱上贴反光膜,强调匝道线形的曲折,引起驾驶员警觉,同时在一定程度上减轻或消除驾驶员的弯道错觉,避免误操作给驾驶员带来的心里紧张,减少交通事故。
(3)设置正线与出口匝道坡度提示标志,可有效帮助驾驶员克服坡道错觉,避免驾驶员误操作。中央分隔带防撞护栏一般采用刚性护栏,为了减少刚性护栏在碰撞角度较大时对失控车辆、司乘人员造成较大伤害,可在刚性护栏上每侧安装两道半圆形的绿色橡胶带,不仅美观,而且可以起到一定的缓冲作用,同时避免夜间行车时护栏颜色与路面颜色相同,可以起到比较好的视线诱导效果。
(4)根据天气状况和能见度距离, 制定科学的限速等级,改单幅路为单行道等。如机场路,可结合实际情况,在雾大时,该为单行道,以达到降低雾天超速违章事故的发生。
(5)在多雾段安装发声电子显示,从应用车辆雷达跟踪系统和提高道路照明出发,安装穿雾能力更强的灯源和高反光设施。也可以通过发声电子显示屏,让司机明白雾带的宽度,能见距离和限定车速,提高驾驶员的警惕性。
(6)加强驾驶员的交通安全常识教育,养成根据车速表来确认和调整车速,保持合理的车间距离的习惯。为防止行车疲劳造成的交通安全隐患,在高速公路上连续行车两小时左右,就应主动到服务区下车休息, 时间一般不少于15 分钟。
2、被动措施
(1)在出口匝道出口端部三角区设置防撞桶,可有效地吸收碰撞能量,缓冲正面碰撞作用,保证驾驶员的安全,减少财产损失。
(2)加强防撞护栏,避免发生事故的车辆冲出护栏,发生二次事故。提高出口匝道路段的防撞护栏等级,可最大限度地降低发生事故车辆的事故伤害的严重程度。
另外,排水和绿化设计方面,高速公路一般为双向八车道,路面汇水面积大,而南方如苏州,无锡等地区雨水集中,降雨量大,为保证行车安全, 加快路面雨水的排除, 采用与防护形式相结合的漫流排水方式,对中央分隔带排水系统、路面边缘排水系统进行优化设计和改造利用。适当增加集水井、横向排水管的尺寸和数量。保证路面排水畅通。
五、结语
交通人因学作为一个新兴的交叉学科,越来越受到人们的关注,可是如何保证安全出行需要各方面的共同努力,设计者,使用者,检测者必须都意识到人因学的重要性,然后协同合作,将其应用到自己的领域里,才能真正保障安全。而现状是,每个行业都意识到人因学的重要,而不知道如何将其与本专业结合,而人因工程的人才却并不对每一个行业都如本行业专家般熟悉,了解透彻。所以如何更好的融合,更好的实现学科交互,是意识到其重要性之后,首要解决的,也是下面最应该重视的方面。
参考文献:
[1]何存道.道路交通心理学[M].安徽人民出版社,2005:14-17.
[2]阎莹,刘浩学.不同交通流状态下驾驶员心理生理特性研究[J].同济大学学报,2008,(10).
[3]伊轩轩,潘晓东.基于交通心理学的高架下匝道连接路段安全改善措施研究[J].道路交通与安全,2009,(4).
[4]张殿业,金键,杨京帅,等.驾驶员身心条件安全可靠性综合评价[J].中国公路学报,2004,(4).
[5]王亚军,江永贝.高速公路行车指南[M] .北京:机械工业出版社,1995 :139 - 141.
作者简介:文锐(1988.9-),女,四川射洪人,陕西师范大学心理学院2011级应用心理专业硕士研究生,从事应用认知与人因学研究。