Организация дорожного движения

 

Рис. 1.4 Положение точек фиксации взгляда водитляя при движении с различной скоростью: а) 20 км/ч; б) 40 км/ч; в) 60 км/ч; г) 80 км/ч; д) зоны концентрации внимания водителей

 

 

Проведенные в МАДИ исследования показали, что зона концентрации внимания водителя существенно изменяется в зависимости от скорости движения автомобиля. Чем меньше скорость, тем больше зона, на которую распространяется внимание водителей (рис. 1.4)

Уменьшение зоны концентрации внимания с увеличением скорости свидетельствует о более напряженной работе водителя, причем сокращение этой зоны происходит за счет периферийных областей, и именно поэтому информация, находящаяся за пределами зоны концентрации, нередко водителями не воспринимается.

Напряженность работы водителя при движении с высокими скоростями отражается на величине психофизиологических показателей, значения которых существенно возрастают. С ростом скорости количество объектов, которые водитель должен обнаружить, опознать и оценить их влияние на безопасность, значительно увеличивается.

С ростом скорости эмоциональное напряжение водителя повышается, достигая наиболее высоких значений при скоростях свыше 100км/ч.

При движении за автомобилем-лидером в зрительной работе водителя преобладают очень малые по амплитуде перемещения глаз с прослеживающим движениями, на фоне которых наблюдаются отдельные короткие скачки большой амплитуды (перевод взгляда на объекты, расположенные вдоль обочин, привлекающие внимание водителя).

При малых перемещениях взгляда по горизонтали довольно часты вертикальные перемещения, с помощью которых водитель оценивает расстояние до лидера. Активность движения глаз возрастает (вследствие появившейся возможности оценить создавшиеся условия движения) после того, как идущий впереди автомобиль сворачивает с дороги. При этом внимание водителя становится устойчивым и напряженным, а его работа - более надежной. Однако в ряде случаев, напряженность работы водителя может сказаться на движении глаз по-разному. Например, при отсутствии необходимой информации об условиях движения для выбора безопасного режима число фиксаций может достигнуть порядка 3,7-3,9 фиксаций/с или снизится до 0,7-0,9 фиксаций/с. В первом случае, стремясь к принятию правильного решения, водитель за счет быстрого перемещения взгляда сам пытается отыскать - надежный источник информации. Во втором - он сосредоточивает свое внимание на опасной зоне (в случае необеспеченной видимости) или внимательно следит за действиями впереди идущего автомобиля. Смена объекта наблюдений происходит лишь в момент въезда на участок, откуда дорога хорошо просматривается.

Запись движения глаз характеризует психическую напряженность, а, следовательно, и надежность действий водителя. Однако для более точной оценки состояния водителя необходимо использовать и другие психофизиологические показатели - кожно-гальваническую реакцию (КГР), частоту пульса (ЭКГ).

Поступающая к водителю информация о дорожных условиях проходит 
предварительную оценку на важность и новизну, как правило, без участия 
воли человека, подсознательно. При поступлении информации, которая может потребовать изменения режима движения (узкий мост, кривая малого радиуса и т.д.) или вызывать какие-либо эмоциональные сдвиги, ее оценка, 
выработка дальнейших решений происходит в коре головного мозга. Этот 
процесс носит название ориентировочной реакции и характеризуется работой 
специальных участков коры головного мозга, внешним проявлением которой 
и является кожно-гальваническая реакция - это вегетативная реакция центральной нервной системы человека, которая проявляется в изменении электрических свойств кожи. Известно, что изменение сопротивления кожи ладони связано с уровнем возбудительного и тормозного процесса. Так монотонность обстановки приводит к дремотному состоянию, что сразу выражается в резком повышении сопротивлении кожи. И, наоборот, переход к активной деятельности, равно как и напряженная работа на фоне общего высокого нервного тонуса, сопровождается снижением уровня сопротивления кожи.

Изменения величины КГР чаще всего вызываются дополнительной информацией, например появлением встречного автомобиля, человека, переходящего дорогу (на записи КГР это отражается появлением новой волны) (рис. 1.5). Каждому объекту, имеющему отношение к режиму движения, соответствует появление волны, означающей, что водитель воспринял и переработал информацию, заключенную в каждом объекте.

 

Рис.1.5. Изменение кожно-гальванической реакции при проезде по участку дороги:

1 - человек справа и а обочине; 2 - встречный мотоцикл; 3 - встречный автомобиль; 4 - стоящий справа автомобиль; 5 - встречный велосипедист.

 

В дорожных исследованиях, когда водитель вынужден постоянно контролировать режим движения в соответствии с изменениями дорожной обстановки, КГР может быть использована для определения воздействия на водителя, как геометрических параметров дороги, так и средств управления дорожным движением.

Исследования, проведенные в МАДИ, свидетельствуют о влиянии разметки (ее наличие и отсутствие, длина штриха и разрыва) на изменение величины КГР. Этими же исследованиями было установлено, что величина кожно-гальванической реакции водителя при движении по дороге с разметкой проезжей части принимает несколько большие значения, чем без разметки. Причем различие тем меньше, чем выше интенсивность движения. Наблюдения за изменением величины КГР свидетельствует о том, что при совершении маневров обгона и разъезда ее величина практически одинакова как при наличии разметки проезжей части, так и без нее, но маневры совершаются с большей уверенностью и осторожностью. Данное обстоятельство указывает на необходимость нанесения разметки проезжей части и ее положительное влияние на безопасность движения. По величине изменения КГР можно судить о рассогласовании между действительным воздействием дорожных условий и прогностическим, которое формируется в сознании водителя заранее. Так, например, при проезде по кривым в плане величина изменения КГР на подходе составляла 600 мкВ, а на самой кривой снизилась до 300 мкВ что указывает на первоначальную переоценку водителем сложности проезда. Бывают и обратные случаи, когда у водителя первоначально создается впечатление о якобы несложных условиях проезда по кривой, и он въезжает на нее не снижая скорости. На самом же деле условия движения оказываются трудными, вследствие чего величина КГР на подходе (200 мкВ) увеличивается на кривой до 600 мкВ. Для снижения психического напряжения при проезде по кривым необходима исчерпывающая информация об условиях движения.

Результаты КГР дают возможность оценивать надежность водителя не только по эмоциональному состоянию в тот или иной момент, но и по отражению таких психических процессов, как готовность к предстоящему действию, напряженность внимания и степень переутомления.

Изменение частоты пульса, как и изменение КГР, характеризует процесс приема и переработки информации человеком. В медицинских и психологических исследованиях частота пульса используется для оценки степени психического напряжения человека, что связано с непосредственным влиянием эмоциональных факторов на сердечнососудистую систему. Характер эмоционального воздействия влияния какого-либо объекта на изменение частоты сердечного ритма водителя может быть прослежен на следующем примере. При последовательном проезде мимо нескольких человек (находившихся в 10-15 м, шедшего навстречу по левой обочине, стоящего на правой обочине и шедшего в направлении движения по правой обочине). Наибольшая частота пульса была зафиксирована в последнем случае. Это объясняется неизвестностью для водителя дальнейших действий пешехода. В аналогичных случаях было замечено, что даже едва заметный поворот головы человека, который давал понять, что он видит автомобиль, приводит к снижению эмоционального напряжения водителя. Нахождение человека в 10-15 м не отражалось на режиме движения, а частота пульса водителя оставалась практически без изменений.

Устройство тротуаров с ограждением или пешеходных дорожек за кюветом на участках, проходящих через населенные пункты, позволило уменьшить эмоциональную напряженность водителя.

Общеизвестно, что выполняемые человеком задачи, связанные с умственным напряжением (счет в уме, выбор решения и т.д.), вызывают учащение пульса. Частота пульса возрастает, когда водитель концентрирует внимание на важном для него объекте, и снижается, когда человек старается опознать дорожный знак или оценить на слух, шум, возникающий в двигателе.

Эмоциональная напряженность может проявляться как в увеличении частоты пульса, так и в ее уменьшении. Все эти положения подтвердились при проведении исследований в ходовой лаборатории. Сложные дорожно-транспортные ситуации обычно вызывают учащение пульса. Особенно заметно это при неожиданном изменении дорожных условий или обстановки.

Опытные данные свидетельствуют о приросте частоты пульса до 125-150 ударов в минуту в сложных ситуациях, что составляет до 150-170 % по отношению к исходным значениям. Характерным примером является проезд по участку дороги с примыканием в одном уровне с необеспеченной видимостью. Внезапно выезжающие на примыкание и тормозящие у края дороги автомобили, а также быстро приближающиеся встречные создают опасную ситуацию, которая приводит к учащению частоты пульса у водителей до 140-150%.

Снижение эмоционального тонуса в результате монотонности и стереотипности выполняемой работы ведет к утрате бдительности, что сопровождается уменьшением частоты сердечных сокращений. При таких условиях в сознании водителей возникают кратковременные провалы, обычно они непродолжительны, исчисляются секундами и долями секунд, после которых снова возникает ощущение ясности. Это находит свое выражение в резком учащении частоты пульса водителя, который переживает тот момент, когда он утратил контроль за управлением автомобиля.

Приведенные примеры оценки состояния водителя по изменению характеристик записи движения глаз, кожно-гальванической реакции и частоте пульса достаточно показательны. Однако наиболее точная и полная оценка состояния водителя, характеризующая надежность его работы, возможна только при одновременной регистрации этих биопоказателей.

На рис. 1.6 ясен момент потери бдительности и наступления дремотного состояния у водителя при движении по монотонной, однообразной местности. Из фрагмента записи психофизиологических показателей видно, в этот момент существенно снизилась активность движения глаз (менее 0,1 фиксации в с), величина КГР и частота пульса (она уменьшилась с 72 до 54 ударов в минуту). Момент пробуждения характеризуется резким изменением биопоказатслей. Именно в такие моменты водители часто совершают ошибки, теряют ориентир, что приводит к авариям.

 

Рис.1.6. Запись психофизиологических показателей водителя в момент потери бдительности: 1 - дремотное состояние; 2 - момент пробуждения. А - запись пути и времени; Б - перемещение взгляда водителя в горизонтальной плоскости; В - перемещение взгляда водителя в вертикальной плоскости; Г - запись кожно-гальванической реакции; Д- частота пульса

 

Анализ многочисленных опытных проездов с регистрацией психологических показателей у разных водителей позволили установить уровни значений биопоказателей, соответствующих различной степени надежности их действий в зависимости от информационной нагрузки (табл. 1.2). Использование этих данных дает возможность оценить надежность действий водителя в различных дорожных условиях (хотя и несколько приближенно).

 

Таблица 1.2

Значение биопоказателей в зависимости от величины информационной нагрузки

Показатели информационной нагрузки на водителя на двух полосных дорогах	Характер информационной нагрузки
	монотонная работа	недостаточная нагрузка	оптимальная нагрузка	перегрузка
Частота пульса в % к исходным значениям	105-110	105-115	115-125	Свыше125
Кожно-гальваническая реакция, мкв на 1км	0,01-0,5	0,1-0,2	0,5-4,0	Свыше 4,0
Количество фиксаций взгляда в секунду	1,0-1,1	1,2-1,5	1,5-2,4	Свыше 3,1
Надежность действий водителя, %	85-90	90-95	100	85 и менее

 

Использование психофизиологических показателей открывает широкие возможности перед исследователями для проведения профотбора водителей и профессионального обучения, для оценки методов регулирования дорожного движения, выявления опасных участков на дорогах, а также для проектирования и реконструкции опасных участков дороги с учетом психофизиологических показателей надежной работы водителя.

 

5. Оценка надежности водителя тестовыми методами

 

Целый ряд характеристик надежности работы водителя не имеет ярко выраженного внешнего коррелята, поскольку под их воздействием изменяются все психофизиологические показатели. Этим отчасти объясняется то, что до сих пор не имеют количественной оценки такие характеристики, как внимание, степень его напряженности, утомление, усталость. В исследованиях при необходимости получения оценки этих характеристик обычно сопоставляют величину психофизиологических показателей в определенный момент с фоновыми значениями и рассматривают такую оценку как качественную, потому что психофизиологические изменения показателей вызваны не каким-то одним психическим состоянием, а всем процессом восприятия внешнего мира.

Методы качественной оценки позволяют при непрерывной регистрации функционального состояния оператора распознавать периоды различной напряженности его работы, но мало пригодны для оценки динамики изменения работоспособности. Поэтому в исследованиях надежности водителя приходится использовать методы, позволяющие оценивать изучаемые психические процессы не прямо, а косвенно, используя специальные тесты, при выполнении которых затрагиваются те же механизмы центральной нервной системы, что и в исследуемой трудовой деятельности.

В дорожных исследованиях обычно используются лишь такие тесты, которые как диагностические методы оценки состояний отдельных психических функций оператора прошли проверку, а надежность их доказана в предшествовавших исследованиях в инженерной психологии при изучении операторского труда, схожего с работой водителя. Такими тестами являются красно-черные таблицы, позволяющие изучать устойчивость внимания человека при различных состояниях центральной нервной системы (например, в процессе развития утомления или восстановления), таблицы со случайным расположением чисел для изучения продуктивности зрительного поиска, и корректурная проба (вычеркивание заданных букв или цифр из набора случайно расположенных знаков), позволяющая оценивать скорость приема и переработки информации.

Исследования процесса восприятия водителем дорожных условий показали, что применяемые в настоящее время в инженерной психологии методы диагностики психофизиологических состояний оператора при надлежащем техническом обеспечении позволяют получать в полевых условиях, не вмешиваясь в деятельность водителя, надежные характеристики приема и переработки информации и изменения его работоспособности под действием внешних факторов. Общие характеристики изменений психофизиологических показателей, соответствующие наиболее важным, с позиции обеспечения надежности работы, состояний водителя, приведены в табл. 1.3.