基于自然駕駛的中國(guó)駕駛員駕駛使用手機(jī)行為研究

邢祎倫，王雪松

（同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海201804，中國(guó)）

基于自然駕駛的中國(guó)駕駛員駕駛使用手機(jī)行為研究

邢祎倫，王雪松

（同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海201804，中國(guó)）

道路交通安全與環(huán)境教育部工程研究中心

Engineering Research Center of Road Traffic Safety and Environment, Ministry of Education

交通安全國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室

Joint International Research Laboratory of Transportation Safety

手機(jī)頻繁地出現(xiàn)在人們的日常活動(dòng)中，甚至駕駛?cè)笋{駛時(shí)使用手機(jī)造成分心駕駛，產(chǎn)生了較大的安全隱患。目前世界范圍內(nèi)約束手機(jī)使用的法律、教材種類(lèi)繁多，但對(duì)使用手機(jī)對(duì)駕駛?cè)艘曈X(jué)及操作的影響缺乏了解。國(guó)內(nèi)對(duì)該領(lǐng)域的研究相對(duì)較少，且主要停留在通過(guò)問(wèn)卷和蹲點(diǎn)調(diào)查進(jìn)行駕駛使用手機(jī)現(xiàn)狀調(diào)查分析，或通過(guò)簡(jiǎn)單的駕駛模擬試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行特定行為特征分析的程度，我國(guó)駕駛員在真實(shí)駕駛狀態(tài)下的駕駛使用手機(jī)情況和行為特征尚無(wú)明確的研究結(jié)果。本文依托上海自然駕駛研究數(shù)據(jù)，利用23名駕駛員2013年的115次出行數(shù)據(jù)對(duì)其駕駛行為特征與安全性進(jìn)行研究。結(jié)果顯示，被試駕駛員最常使用的手機(jī)功能為發(fā)送短信、通話和閱讀，三者還對(duì)駕駛員的視線分心影響最大，達(dá)到最高的平均視線偏離時(shí)長(zhǎng)；在操作分心方面，發(fā)送短信具有遠(yuǎn)高于其他功能的雙手占用率；手機(jī)使用對(duì)于駕駛速度的波動(dòng)和車(chē)輛在車(chē)道內(nèi)的橫向位置波動(dòng)有極大的影響。

交通研究委員會(huì)，公路安全手冊(cè)，事故預(yù)測(cè)模型，可移植性，主動(dòng)交通安全管理

Abstract: Cell phones are increasingly appearing at all kinds of daily activities. Phone use while driving is especially of great risk, for the distraction it brings. However, the variety of legislations and educational content around the world, aimed to restrict this behavior, may reflect the lack of common understanding about the influence of phone use on driver’s visual and manual distraction. In this study, 137 phone use events while driving were extracted from 115 trips of 23 drivers based on Shanghai Naturalistic Driving Data. Results showed that the average time of events is 66.7s. Texting, talking on the phone and browsing are the three most popular functions, which also take the first three positions in eyes-off-road time that indicates visual distraction. As for manual distraction, texting is much higher in both-hand-occupied rate among all functions. Phone use while driving also showed significant influence on lateral and longitudinal control of the vehicle.

Keywords: Distracted driving; naturalistic driving study; phone use while driving; driving behavior

駕駛使用手機(jī)正日漸成為引發(fā)道路交通事故的重要原因。根據(jù)公安部的數(shù)據(jù)，我國(guó)2015年分心駕駛事故占事故總數(shù)38%，造成2.2萬(wàn)人死亡，7.7萬(wàn)人受傷，其中駕駛使用手機(jī)占分心駕駛原因首位。NHTSA （National Highway Traffic Safety Administration，美國(guó)道路交通安全管理署）統(tǒng)計(jì)，美國(guó)2012年有12%[1]的死亡事故與使用手機(jī)有關(guān)，2013年上升至14%[2]。

駕駛使用手機(jī)的駕駛員群體比重增加，是駕駛使用手機(jī)安全問(wèn)題日益嚴(yán)峻的主要原因。根據(jù)央視網(wǎng)的網(wǎng)上調(diào)查，截至2016年7月參加調(diào)查的2327名網(wǎng)友中有71%的人承認(rèn)自己在駕車(chē)過(guò)程中使用手機(jī)。橫向?qū)Ρ扔诿绹?guó)2014年有66.8%[3]駕駛員駕車(chē)使用手機(jī)，德國(guó)2012年有82%[4]調(diào)查者在3個(gè)月內(nèi)通話大于10次，英國(guó)2008年有89%[5]駕駛員駕車(chē)使用手機(jī)。

同時(shí)，缺乏行之有效的監(jiān)管約束法律和機(jī)制，容許了駕駛使用手機(jī)事故的日益頻發(fā)。許多國(guó)家都在積極應(yīng)對(duì)這一交通安全問(wèn)題，目前并沒(méi)有切實(shí)有效的方法，多數(shù)國(guó)家均按照酒駕治理、超速治理等相同的方式，即針對(duì)性教育、制定法律的方式進(jìn)行治理[6]。英國(guó)于2007年頒布法律，禁止小汽車(chē)和摩托車(chē)駕駛員在行駛過(guò)程中以手持方式使用手機(jī)、個(gè)人數(shù)碼產(chǎn)品等。美國(guó)目前沒(méi)有州完全禁止手機(jī)使用，并且各個(gè)州的法律約束強(qiáng)度也存在較大差異。50個(gè)州中有14個(gè)州禁止手持使用手機(jī)，46個(gè)州禁止發(fā)送短息，38個(gè)州禁止新手駕駛員使用手機(jī)，20個(gè)州禁止校車(chē)司機(jī)使用手機(jī)。加拿大對(duì)駕駛使用手機(jī)行為約束強(qiáng)度最高，駕駛員禁止在駕車(chē)時(shí)使用手機(jī)、MP3、移動(dòng)電腦等各種電子產(chǎn)品，還一并禁止了讀書(shū)、梳妝等全部分心駕駛行為。

我國(guó)也有相關(guān)法律：《道路交通安全法實(shí)施條例》規(guī)定，駕駛機(jī)動(dòng)車(chē)不得有撥打接聽(tīng)手持電話、觀看電視等妨礙安全駕駛的行為；公安部《機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》中規(guī)定，對(duì)違反上述規(guī)定的駕駛?cè)颂?0元以上200元以下罰款，并記2分。并依照交管部門(mén)的解釋?zhuān)闯ナ褂盟{(lán)牙耳機(jī)通話以外，其他駕駛使用手機(jī)行為均視為違法行為。然而因?yàn)闆](méi)有對(duì)駕車(chē)時(shí)使用手機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)的設(shè)備，所以制定的法律也較難執(zhí)行。對(duì)此一些較有潛力的方法被提出，如通過(guò)技術(shù)手段檢測(cè)并控制移動(dòng)車(chē)輛的手機(jī)使用[7-9]；通過(guò)用人單位的內(nèi)部規(guī)定來(lái)協(xié)助治理[10]。

國(guó)內(nèi)對(duì)該領(lǐng)域的研究相對(duì)較少，且主要是在通過(guò)問(wèn)卷和蹲點(diǎn)調(diào)查對(duì)于駕駛使用手機(jī)現(xiàn)狀調(diào)查分析，或針對(duì)該行為進(jìn)行簡(jiǎn)單的駕駛模擬試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行特定行為特征分析，因此，我國(guó)駕駛員在真實(shí)駕駛狀態(tài)下的駕駛使用手機(jī)情況和行為特征尚不明朗，且缺乏有針對(duì)性的改善措施。而駕駛使用手機(jī)現(xiàn)象及其造成的事故頻發(fā)，有必要對(duì)其進(jìn)行分析研究，為提出行之有效的應(yīng)對(duì)措施提供借鑒。

1文獻(xiàn)綜述

駕駛使用手機(jī)會(huì)造成駕駛?cè)艘曈X(jué)分心，操作分心并影響駕駛安全。許多研究通過(guò)直接或間接的手段量化這種影響。Redelmeier[11]等人早在1997年召開(kāi)對(duì)駕駛使用手機(jī)事故數(shù)據(jù)的研究，并得出由于駕駛員的分心，駕駛使用手機(jī)會(huì)帶來(lái)4倍于常規(guī)駕駛的事故發(fā)生可能性的結(jié)論。駕駛?cè)艘暰€偏離前方道路的時(shí)長(zhǎng)和頻率經(jīng)常被用來(lái)定量衡量駕駛?cè)说囊暰€分心情況[10，12-14]；速度波動(dòng)[12-13，16]經(jīng)常用于衡量駕駛?cè)瞬僮鞣中那闆r。還有一些研究通過(guò)駕駛員的視線偏離前方道路的頻率及時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間[12，15-17]、完成特定駕駛?cè)蝿?wù)的時(shí)間[10，13，16，17]這些量在使用手機(jī)駕駛時(shí)的增長(zhǎng)間接反映這種影響。

表 1 定量描述駕駛使用手機(jī)分心情況的研究整理

手機(jī)功能和交互方式越來(lái)越豐富，對(duì)于交互方式，過(guò)去我們只通過(guò)按鍵來(lái)發(fā)信息、打電話等多種操作，現(xiàn)在會(huì)有滑動(dòng)、點(diǎn)擊、按鍵、手勢(shì)或通過(guò)藍(lán)牙、耳機(jī)、語(yǔ)音控制、駕駛模式等多種方式實(shí)現(xiàn)不同的功能，有一些研究[13，17，19]針對(duì)手機(jī)的不同功能或不同的人機(jī)交互方對(duì)駕駛安全的影響展開(kāi)研究。更多的研究主要針對(duì)不同手機(jī)使用功能對(duì)駕駛行為的影響進(jìn)行研究，手機(jī)原本的通話、短信功能衍生出導(dǎo)航、瀏覽朋友圈、發(fā)送語(yǔ)音消息、觀看視頻等多種功能，駕駛員需要投入更多的精力同時(shí)完成駕駛和手機(jī)使用行為。其中收發(fā)短消息因其廉價(jià)和時(shí)尚被廣泛使用[6]，而收發(fā)短信需要閱讀和輸入，會(huì)使視線離開(kāi)前方道路時(shí)間延長(zhǎng)為不使用時(shí)的4倍[19]，并且每次看手機(jī)平均相當(dāng)于盲駕5s[21]。其僅次于打電話（44-55%）與導(dǎo)航（48-66%），約有33-35%的調(diào)查者駕車(chē)收發(fā)短信（美國(guó)2014年數(shù)據(jù)[22-23]）。澳大利亞和英國(guó)的相關(guān)調(diào)查顯示分別有16.7%（2007）[19]、45%（2008年）[5]駕車(chē)使用短信。美國(guó)NHTSA與WHO調(diào)查顯示，2011年在1400萬(wàn)起因手機(jī)使用造成的事故中有20萬(wàn)由收發(fā)短消息造成[6]；也有研究表明收發(fā)短信具有23倍于常規(guī)駕駛事故發(fā)生可能性[24-25]。

還有其他對(duì)于駕駛手機(jī)使用行為的研究，對(duì)于駕駛環(huán)境[10]，如交叉口的駕駛使用手機(jī)行為；駕駛員年齡、性別對(duì)駕駛使用手機(jī)的影響[27]，如青年、中年和老年駕駛?cè)说氖謾C(jī)使用行為；車(chē)內(nèi)通話檢測(cè)設(shè)備對(duì)于駕駛使用手機(jī)行為的約束情況的研究。

在研究方法方面，最初的研究主要基于問(wèn)卷訪談與調(diào)查對(duì)駕駛使用手機(jī)的現(xiàn)狀情況簡(jiǎn)單了解，并基于事故數(shù)據(jù)分析駕駛使用手機(jī)的危險(xiǎn)性；隨著設(shè)備的改進(jìn)，逐漸有研究利用駕駛模擬器針對(duì)特定的人群、駕駛行為等進(jìn)行駕駛使用手機(jī)行為的針對(duì)性研究，現(xiàn)在自然駕駛作為借助各類(lèi)傳感器直接記錄駕駛員日常駕駛行為數(shù)據(jù)的研究方法，逐漸成為研究駕駛行為及事故致因的重要手段；隨著相關(guān)研究的增多也衍生出整合分析的方法，對(duì)已有的文獻(xiàn)進(jìn)行整理匯總和評(píng)價(jià)，方便后人參考使用相關(guān)文獻(xiàn)資料。

鑒于駕駛使用手機(jī)行為很難被檢測(cè)，在發(fā)生事故時(shí)只能通過(guò)詢(xún)問(wèn)當(dāng)事人來(lái)進(jìn)行事故致因記錄，然而駕駛?cè)藶榱藴p輕責(zé)任往往會(huì)隱瞞使用手機(jī)行為，因此并沒(méi)有良好的記錄，對(duì)于了解我國(guó)的駕駛使用手機(jī)現(xiàn)狀不利，在中國(guó)也沒(méi)有官方發(fā)布的手機(jī)使用情況數(shù)據(jù)，以及駕駛使用手機(jī)行為的真實(shí)影響，因此對(duì)于駕駛使用手機(jī)行為及其對(duì)駕駛行為的影響的研究十分必要。

2自然駕駛數(shù)據(jù)采集與駕駛使用手機(jī)事件提取

2.1 上海自然駕駛項(xiàng)目

上海自然駕駛項(xiàng)目由通用汽車(chē)中國(guó)公司、同濟(jì)大學(xué)、美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)交通研究中心三方合作開(kāi)展，項(xiàng)目2012年12月啟動(dòng)，歷時(shí)三年，旨在研究中國(guó)駕駛員的駕駛行為，為提升交通安全提出建設(shè)性意見(jiàn)和建議。實(shí)驗(yàn)參與者每人駕駛實(shí)驗(yàn)車(chē)2個(gè)月，到2015年12月共記錄了60名駕駛?cè)?，累?jì)超過(guò)16萬(wàn)公里的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)。

圖 1自然駕駛項(xiàng)目車(chē)輛、啟動(dòng)儀式資料照片

圖 2自然駕駛采集數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

該項(xiàng)目提供5輛裝配了雷達(dá)、攝像頭、數(shù)據(jù)集成記錄器等設(shè)備的實(shí)驗(yàn)車(chē)輛，可獲得的數(shù)據(jù)包括車(chē)輛總線數(shù)據(jù)接口、3軸加速度計(jì)、可跟蹤8個(gè)目標(biāo)的雷達(dá)系統(tǒng)、溫度及濕度傳感器、GPS定位系統(tǒng)和4路攝像頭；4路攝像頭分別監(jiān)測(cè)駕駛員的面部、車(chē)輛前方道路、車(chē)輛后方道路以及駕駛員手部操作。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的不同設(shè)備設(shè)置了不同的采樣頻率，分布在10－50 Hz。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在車(chē)輛點(diǎn)火后自動(dòng)啟動(dòng)、熄火后自動(dòng)關(guān)閉。駕駛?cè)颂顚?xiě)的問(wèn)卷數(shù)據(jù)也被回收用于研究分析，自然駕駛采集數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2所示。本研究使用的數(shù)據(jù)為23位被試駕駛員2013年的數(shù)據(jù)。

圖 3自然駕駛四路視頻角度

2.2 駕駛使用手機(jī)事件提取

駕駛使用手機(jī)事件通過(guò)觀看自然駕駛視頻數(shù)據(jù)獲取。將駕駛員開(kāi)始關(guān)注手機(jī)（即駕駛員視線開(kāi)始望向手機(jī)，或手開(kāi)始伸向手機(jī)）作為事件觸發(fā)點(diǎn)，將駕駛員回歸正常駕駛狀態(tài)（視線離開(kāi)手機(jī)恢復(fù)直視前方道路，或手離開(kāi)手機(jī)重新操控方向盤(pán)）作為截止點(diǎn)，記為駕駛員完成了一次手機(jī)使用行為。（見(jiàn)下頁(yè)圖 4駕駛使用手機(jī)事件示意圖）

選擇每位駕駛員駕駛時(shí)間最長(zhǎng)的5次出行作為研究的出行事件樣本，最后提取了23名駕駛員2013年115次出行事件作為研究樣本，總計(jì)3067.8分鐘。最終獲取137次手機(jī)使用事件，平均使用時(shí)長(zhǎng)66.7秒。

另外對(duì)于研究中涉及到的速度和車(chē)道偏離參數(shù)，按照VTTI對(duì)于駕駛過(guò)程中次任務(wù)的編碼[28]，取駕駛使用手機(jī)事件發(fā)生前20秒，駕駛使用手機(jī)事件發(fā)生過(guò)程，駕駛使用手機(jī)事件結(jié)束后10秒的時(shí)間段進(jìn)行對(duì)比研究。其中若事件發(fā)生距離出行起始時(shí)間時(shí)長(zhǎng)不足20秒，則取這段較短的時(shí)長(zhǎng)；若事件發(fā)生距離前一次事件結(jié)束時(shí)長(zhǎng)不足20秒，則選擇這段較短的時(shí)長(zhǎng)；若事件結(jié)束時(shí)間距離出行結(jié)束時(shí)間時(shí)長(zhǎng)不足10秒，則取這段較短時(shí)長(zhǎng)。

圖 4駕駛使用手機(jī)事件示意圖

3分析和討論

3.1 駕駛使用手機(jī)頻率時(shí)長(zhǎng)分析

從全部出行事件樣本中共提取出137次手機(jī)使用記錄，23名駕駛員有4名駕駛員沒(méi)有手機(jī)使用記錄。結(jié)合出行時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，可以得到平均手機(jī)使用情況為2.7次/小時(shí)，并且有4.9%的出行時(shí)間用于操作手機(jī)，平均使用時(shí)長(zhǎng)為66.7秒。駕駛使用手機(jī)事件時(shí)長(zhǎng)分布如圖 5所示，87.5%的事件時(shí)長(zhǎng)在100s以下。Funkhouser[27]等人基于IVBSS FOT這一項(xiàng)目前六周的數(shù)據(jù)，得到駕駛員有10%的時(shí)間用于操作手機(jī)，4次/小時(shí)的使用頻率。

圖 5駕駛使用手機(jī)事件時(shí)長(zhǎng)分布

3.2 駕駛使用手機(jī)功能類(lèi)型分析

主要的手機(jī)使用功能類(lèi)型及其對(duì)應(yīng)的頻數(shù)、平均時(shí)長(zhǎng)見(jiàn)表 2。按照頻數(shù)對(duì)于手機(jī)的不同使用形式進(jìn)行排序，發(fā)現(xiàn)通話、瀏覽信息及發(fā)短信占比最高，同時(shí)具有較長(zhǎng)的平均使用時(shí)長(zhǎng)。

其中對(duì)于功能類(lèi)型頻次最高的短信功能，美國(guó)NHTSA與WHO調(diào)查顯示，2011年在1400萬(wàn)起因手機(jī)使用造成的事故中有20萬(wàn)由收發(fā)短消息造成[6]；也有研究表明收發(fā)短信具有23倍于常規(guī)駕駛事故發(fā)生可能性[24-25]。

表 2手機(jī)的不同使用功能頻數(shù)及時(shí)長(zhǎng)

通話功能根據(jù)駕駛?cè)耸侵鲃?dòng)播出還是被動(dòng)接聽(tīng)分為接入和撥出兩種情況，功能使用情況以及不同功能使用時(shí)的平均車(chē)速如表 3所示，駕駛?cè)藫艹鲭娫挼念l率比接入電話的頻率要高，說(shuō)明駕駛?cè)烁鼉A向于在相對(duì)安全的狀態(tài)下選擇主動(dòng)撥出電話；駕駛?cè)藫艹鲭娫挶冉尤氲钠骄ㄔ挄r(shí)長(zhǎng)要長(zhǎng)，平均速度要低，說(shuō)明駕駛?cè)烁鼉A向于在速度相對(duì)較低的情況下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的撥出通話，在速度相對(duì)較高時(shí)進(jìn)行快速的接聽(tīng)操作。

表 3 駕駛員撥出、接入電話情況

3.3 視覺(jué)分心

駕駛員在駕駛過(guò)程中使用手機(jī)，往往需要有視覺(jué)的配合完成手機(jī)使用任務(wù)，這就會(huì)造成原本應(yīng)集中于前方道路的視線向手機(jī)的偏離，妨害駕駛安全性。在分析的137例駕駛使用手機(jī)案例中，共提取得到731次使用手機(jī)時(shí)視線偏離前方道路的數(shù)據(jù)，每次操作平均有5.3次視線偏離（偏離前方道路并轉(zhuǎn)移至手機(jī)），每次車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下視線偏離的時(shí)間平均為1.5秒，按照本研究中計(jì)算的平均車(chē)速計(jì)算，相當(dāng)于盲駕13.3米，為 3個(gè)普通小轎車(chē)車(chē)長(zhǎng)（4－4.4米），總的視線偏離時(shí)間為2667.5秒，約為總手機(jī)使用時(shí)間9133.5秒的29.2%。視線偏離時(shí)間分布如圖 6，38%的視線偏離時(shí)長(zhǎng)在1s以下，85%的視線偏離時(shí)長(zhǎng)集中在5s以下。

圖 6視線偏離前方道路時(shí)間分布

Wong[14]等人對(duì)VTTI 100 輛自然駕駛車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的研究認(rèn)為駕駛員視線存在循環(huán)，即向前方道路望，然后看手機(jī)作為一個(gè)單元進(jìn)行循環(huán)，平均循環(huán)時(shí)長(zhǎng)為5.05秒，其中目視前方的平均時(shí)長(zhǎng)為3.95秒，視線偏離的平均時(shí)長(zhǎng)為0.96秒。

不同手機(jī)使用功能的駕駛使用手機(jī)視線偏離情況如表 4所示，使用最為頻繁的幾種功能的視線偏離次數(shù)和平均視線偏離時(shí)長(zhǎng)均較長(zhǎng)，發(fā)送短信最為嚴(yán)重。

表 4不同手機(jī)使用功能的視線偏離情況

3.4 操作分心

肢體操作占用主要考慮駕駛員因駕駛使用手機(jī)而帶來(lái)的手部占用情況的變化。正常駕駛時(shí)駕駛員應(yīng)雙手握方向盤(pán)，而在駕駛過(guò)程中使用手機(jī)往往會(huì)需要駕駛員抽出一只或兩只手來(lái)進(jìn)行手機(jī)的操作，這種情況下駕駛?cè)笋{車(chē)的操作反應(yīng)會(huì)比兩只手都在進(jìn)行操作時(shí)慢一些。在這部分中提到的發(fā)短信行為表示駕駛?cè)水?dāng)下正在發(fā)信息，而前文的發(fā)信息功能包括“拿起手機(jī)+瀏覽閱讀+發(fā)信息+放下手機(jī)”的一系列操作。這樣的統(tǒng)計(jì)可以使得操作之間不會(huì)相互影響，因?yàn)橥ㄔ捁δ艿氖褂每赡芤矔?huì)涉及到拿起手機(jī)和放下手機(jī)的操作。不同的操作手部占用情況如下頁(yè)圖 7。其他的如插耳機(jī)線、手持手機(jī)操作方向盤(pán)、擦拭手機(jī)、手持耳機(jī)通話的情況出現(xiàn)次數(shù)太少，所以不進(jìn)行與其他操作內(nèi)容的對(duì)比分析。

圖 7不同手機(jī)使用操作手部占用情況

值得引起注意的是發(fā)送短信這一前文分析得到的最高頻高危的行為，其雙手占用率高達(dá)65%，遠(yuǎn)高于其他的操作，即發(fā)送短信對(duì)于駕駛員的肢體操作上的占用十分明顯，相比而言，通話對(duì)于肢體操作的需求相對(duì)較低。

3.5 對(duì)車(chē)輛運(yùn)行的影響

駕駛使用手機(jī)對(duì)車(chē)輛的影響主要通過(guò)速度和車(chē)輛偏離車(chē)道中心線距離這兩個(gè)指標(biāo)以及其標(biāo)準(zhǔn)差、最大值等形式進(jìn)行分析。

3.5.1速度

駕駛使用手機(jī)事件起始車(chē)速對(duì)駕駛員做出使用手機(jī)的決定存在影響。46.7%的駕駛使用手機(jī)事件起始車(chē)速為零，66.4%小于5m/s，82.5%小于10m/s，只有3.6%大于20m/s。駕駛員駕駛使用手機(jī)事件起始平均車(chē)速為4.46m/s，全程平均車(chē)速為3.69m/s。駕駛員傾向于在低速時(shí)使用手機(jī)，僅僅通過(guò)速度平均值來(lái)看駕駛員駕駛使用手機(jī)過(guò)程傾向于降低車(chē)速。

速度的變化與波動(dòng)反映著駕駛員的操作狀態(tài)，駕駛員駕駛使用手機(jī)前后的速度值的變化，以及速度波動(dòng)幅度的變化可以反映駕駛使用手機(jī)對(duì)駕駛安全性的影響。記駕駛使用手機(jī)事件發(fā)生前20s時(shí)間為T(mén)b（before），發(fā)生時(shí)的時(shí)間為T(mén)u（in use），事件結(jié)束后10s時(shí)間為T(mén)a（after）。計(jì)算三個(gè)時(shí)間段每個(gè)事件駕駛使用手機(jī)平均車(chē)速，并進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示三個(gè)階段沒(méi)有顯著差別（F（2 408）=0.94，p＝0.39＜0.05）。

計(jì)算三個(gè)時(shí)間段每個(gè)事件駕駛使用手機(jī)速度標(biāo)準(zhǔn)差，并進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示三個(gè)階段差異顯著（F（2 408）=44.68， p＜＜0.05），將三個(gè)階段的速度標(biāo)準(zhǔn)差用箱形圖表示如圖 8，可以看出Tu時(shí)段的事件速度方差明顯大于其他兩個(gè)時(shí)間段。說(shuō)明駕駛使用手機(jī)會(huì)影響駕駛員駕車(chē)的操作穩(wěn)定性，使車(chē)速波動(dòng)頻繁，造成駕駛安全性下降。

圖 8 三個(gè)時(shí)間段事件速度標(biāo)準(zhǔn)差箱形圖

3.5.2車(chē)道偏離

車(chē)道偏離是指車(chē)輛行駛軌跡與道路中心線偏離的距離（向中心線左側(cè)偏離時(shí)距離為正值，向右為負(fù)值），速度反映駕駛員沿道路方向的操控情況，車(chē)道偏離則反映著駕駛員側(cè)向的車(chē)輛操控情況。與速度同樣獲取Tb、Tu和Ta三個(gè)時(shí)段的數(shù)據(jù)。

與速度不同的是，通常駕駛員駕車(chē)軌跡越貼近中心線，即偏離中心線距離越小，則駕駛狀態(tài)越為穩(wěn)定和安全[29]，所以選取偏離車(chē)道中心線的最大距離絕對(duì)值作為主要衡量指標(biāo)。137個(gè)事件其中5個(gè)存在片段車(chē)道偏離數(shù)據(jù)缺失情況剔除，對(duì)其余事件三個(gè)片段的最大車(chē)道偏離距離絕對(duì)值進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示最大車(chē)道偏離值的絕對(duì)值在三個(gè)階段并沒(méi)有差別（F（2 393）=0.05，p=0.9494＞0.05）。

另一個(gè)分析的指標(biāo)為車(chē)道偏離距離值波動(dòng)情況，即車(chē)道偏離的標(biāo)準(zhǔn)差。對(duì)三個(gè)時(shí)段的車(chē)道偏離標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示三者具有顯著差異（F（2 393）=10.39， p＜＜0.05）。根據(jù)圖 9可以看出Tu時(shí)段的事件速度方差明顯大于其他兩個(gè)時(shí)間段。說(shuō)明駕駛使用手機(jī)會(huì)影響駕駛員駕車(chē)的操作穩(wěn)定性，使車(chē)道側(cè)向位置波動(dòng)頻繁，造成駕駛安全性下降。

圖 9三個(gè)時(shí)間段事件車(chē)道偏離標(biāo)準(zhǔn)差箱形圖

4研究結(jié)論

本文基于自然駕駛數(shù)據(jù)對(duì)于中國(guó)駕駛員駕駛使用手機(jī)行為的研究，主要得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）駕駛員駕駛使用手機(jī)時(shí)長(zhǎng)普遍較短，87.5%分布在100s以下，使用頻次為2.7次／小時(shí)，駕駛總時(shí)長(zhǎng)中占到4.9%的比重；駕駛員每次視線偏離的時(shí)間平均為3.6s，按照最終得到的平均車(chē)速3.69m/s 來(lái)計(jì)算，相當(dāng)于駕駛員平均盲駕13.3m，相當(dāng)于3個(gè)普通小轎車(chē)車(chē)長(zhǎng)（4－4.4m）；發(fā)短信、通話與瀏覽閱讀為使用最頻繁的手機(jī)功能。

（2）發(fā)短信功能使用頻率最高，同時(shí)還有最高的視線偏離時(shí)間比例，及最高的雙手脫離方向盤(pán)比例，鑒于這一功能被越來(lái)越頻繁地使用，特別是在年輕人范圍內(nèi)[22]，未來(lái)的研究應(yīng)當(dāng)對(duì)于駕駛?cè)嗣髦褂眠@一功能的危險(xiǎn)性仍然使用的心理進(jìn)行研究，并設(shè)計(jì)針對(duì)性的教育方案。

（3）駕駛?cè)吮憩F(xiàn)出了駕駛補(bǔ)償行為，在駕駛使用手機(jī)時(shí)駕駛?cè)藘A向于在行車(chē)速度相對(duì)較低時(shí)主動(dòng)撥出電話進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間通話，而較少在高速時(shí)被動(dòng)接聽(tīng)電話，因此可以開(kāi)發(fā)根據(jù)駕駛環(huán)境信息推斷主動(dòng)阻斷電話接入的駕駛模式，提示撥出電話的一方駕駛?cè)苏幱隈{駛狀態(tài)，從而減少?zèng)]有準(zhǔn)備的被動(dòng)接聽(tīng)電話的危險(xiǎn)情況。

（4）車(chē)速值、車(chē)道橫向偏離的最大距離值在駕駛使用手機(jī)前后無(wú)顯著變化，但車(chē)速波動(dòng)、車(chē)輛側(cè)向位置波動(dòng)情況在駕駛使用手機(jī)過(guò)程中明顯增長(zhǎng)，說(shuō)明駕駛使用手機(jī)削弱了駕駛員對(duì)車(chē)輛的橫向和縱向操控能力，影響駕駛安全性。

5現(xiàn)狀改善建議

對(duì)于改善現(xiàn)狀主要有以下幾條建議：

（1）駕駛使用手機(jī)相關(guān)法律法規(guī)是否需要調(diào)整

新的手機(jī)使用功能、人機(jī)交互方式不斷涌現(xiàn)，手機(jī)使用對(duì)于安全性的影響需要不斷地探究，那么我國(guó)目前駕駛使用手機(jī)相關(guān)的法律法規(guī)，是否需要響應(yīng)這種改變而做出調(diào)整，是駕駛使用手機(jī)行為研究需要進(jìn)一步探索求證的。

（2）駕駛使用手機(jī)相關(guān)駕駛?cè)伺嘤?xùn)教育是否需要調(diào)整

為了節(jié)省教學(xué)事件、提升駕考合格率，教練員往往不嚴(yán)格按照教學(xué)大綱對(duì)學(xué)員進(jìn)行培養(yǎng)，常常只注重駕駛技術(shù)要點(diǎn)，忽視安全文明駕駛等教學(xué)。駕駛使用手機(jī)相關(guān)法律法規(guī)，及駕駛使用手機(jī)會(huì)引發(fā)的安全問(wèn)題作為一個(gè)小的理論考試知識(shí)點(diǎn)很難被認(rèn)真強(qiáng)調(diào)。因此有必要監(jiān)督教練員按照教學(xué)大綱和課時(shí)安排進(jìn)行教學(xué)。

（3）利用技術(shù)手段加強(qiáng)營(yíng)運(yùn)駕駛?cè)嗽谕竟芾?/p>

營(yíng)運(yùn)駕駛車(chē)輛內(nèi)部作為公共開(kāi)放空間，通常裝有監(jiān)控?cái)z像頭，可借助圖像分析等技術(shù)手段基于監(jiān)控駕駛?cè)说囊曨l信息，獲取駕駛?cè)耸褂檬謾C(jī)的行為信息，實(shí)時(shí)提示駕駛?cè)苏?qǐng)勿使用手機(jī)，并將駕駛?cè)说氖謾C(jī)使用情況發(fā)送給營(yíng)運(yùn)駕駛公司管理者，由管理者對(duì)違規(guī)駕駛?cè)诉M(jìn)行的安全教育，明確駕駛使用手機(jī)的相關(guān)法律法規(guī)及引發(fā)的安全性問(wèn)題。

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Phone use behavior of Chinese drivers based on naturalistic driving data

XING Yilun, WANG Xuesong
(Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 201804, China)