汽車駕駛?cè)笋{駛經(jīng)驗對注視行為特性的影響

魏利剛

摘 要：近年來，各國研究人員對駕駛?cè)说鸟{駛經(jīng)驗與注視行為進行了形式各異的研究。駕駛經(jīng)驗是影響駕駛?cè)私煌ㄐ袨榈闹匾蛩?，研究駕駛經(jīng)驗對駕駛?cè)俗⒁曅袨樘匦缘挠绊懸?guī)律，對于訓練駕駛?cè)说囊曈X搜索和危險感知能力，進而從駕駛?cè)说慕嵌忍岣哒麄€交通系統(tǒng)的安全性具有重要意義。

關(guān)鍵詞：汽車駕駛?cè)?；駕駛經(jīng)驗；注視行為特性；影響；

注視行為是駕駛?cè)说囊环N基本的眼動形式，也是眼動研究中用來探討內(nèi)在認知過程的一個重要指標。駕駛?cè)嗽隈{駛過程中，主要通過注視行為來識別交通環(huán)境中的目標信息。

1 駕駛?cè)俗⒁晠^(qū)域劃分

1.1 傳統(tǒng)駕駛?cè)俗⒁晠^(qū)域劃分方法

國內(nèi)外相關(guān)研究檢索發(fā)現(xiàn)，駕駛?cè)俗⒁晠^(qū)域劃分方法主要有2種：視野平面法和錄像回放法。視野平面法是把視野平面劃分為幾個部分，認為落在各部分的注視點即為注視該區(qū)域的場景，這是比較常用的一種視覺注視區(qū)域的研究方法，來源于對靜態(tài)場景的視覺行為研究。通過把視野平面劃分幾個部分的注視區(qū)域研究方法，優(yōu)點是簡單易行，區(qū)域劃分后對各項指標的統(tǒng)計分析工作量較??；缺點是精確度低，統(tǒng)計結(jié)果可信度較差。錄像回放法是通過觀看帶有注視點的試驗錄像回放，逐幀分析每幅畫面的注視點位置，確定每個注視點的注視目標，錄像回放法的優(yōu)點是精確度高，因為對每幅畫面都進行分析，不會出現(xiàn)誤差，各因素的差異也不會對統(tǒng)計結(jié)果產(chǎn)生影響；缺點是統(tǒng)計工作量大。

1.2 駕駛?cè)俗⒁晠^(qū)域劃分的動態(tài)聚類法

為了克服傳統(tǒng)注視區(qū)域劃分方法的缺陷，探索采用聚類方法對注視點在視野平面上位置的解析坐標進行聚類，對駕駛?cè)诵熊囘^程中的注視區(qū)域進行了劃分，該方法具有劃分速度快，工作量小，且注視區(qū)域劃分結(jié)果比較準確的優(yōu)點。通過與試驗錄像的對照，可以確定各區(qū)域內(nèi)的主要注視目標。

2 汽車駕駛?cè)笋{駛經(jīng)驗對注視行為特性的影響

（1）不同區(qū)域的注視特征分析。熟練駕駛?cè)伺c非熟練駕駛?cè)藢Ω鲄^(qū)域的關(guān)注特征都大體相似，同時，駕駛?cè)说淖⒁曁卣饕泊嬖谝欢ú町?，并且駕駛?cè)嗽诓煌缆飞像{駛時，其主要注視區(qū)域也不同。在城市道路上，熟練駕駛?cè)撕头鞘炀汃{駛?cè)俗⒁曨l次差異較大的區(qū)域為g區(qū)域和c區(qū)域，即右側(cè)近處和中央稍遠處區(qū)域，熟練駕駛?cè)吮确鞘炀汃{駛?cè)烁嗟刈⒁曈覀?cè)近處，而非熟練駕駛?cè)吮仁炀汃{駛?cè)丝粗醒肷赃h處的頻次更高。在公路上，熟練和非熟練駕駛?cè)藢h、中、近的中央?yún)^(qū)域注視頻次分配是不一樣的，熟練駕駛?cè)吮确鞘炀汃{駛?cè)丝吹眠h；另一個差異較大的區(qū)域是h區(qū)域，即車內(nèi)區(qū)域，非熟練駕駛?cè)吮仁炀汃{駛?cè)烁嗟乜窜噧?nèi)。

（2）駕駛?cè)说淖⒁曅袨橹校乱粋€注視點所處的位置，只依賴于當前的注視點，而與在當前注視點之前駕駛?cè)俗⒁暳耸裁吹胤綗o關(guān)，因而可以用馬爾可夫鏈來解決這個問題。駕駛?cè)俗⒁朁c馬爾可夫鏈，在時間、狀態(tài)上都是離散的。不同駕駛經(jīng)驗的駕駛?cè)似渲饕⒁晠^(qū)域、注視目標等雖有部分類似，但也均存在一定差異。在環(huán)境復雜、車流量較大的城市道路上，熟練駕駛?cè)吮确鞘炀汃{駛?cè)烁P(guān)注近處目標；在公路上，由于車流量較小，車速較快，熟練駕駛?cè)说鸟{駛狀態(tài)比非熟練駕駛?cè)朔潘?，注視區(qū)域也比非熟練駕駛?cè)诉h一些。熟練駕駛?cè)藢h一些的事物不用特意地注視而常常用余光獲取信息，而非熟練駕駛?cè)藢τ谶h一些的事物必須要特意地去注視才能了解，以獲取更多的信息。在公路上，非熟練駕駛?cè)藢囁俚呐袛嗳狈π判?，因此，?jīng)常通過察看儀表板來確定和調(diào)控車速，并且非熟練駕駛?cè)硕嘈旭傇谟覀?cè)車道（慢車道），而熟練駕駛?cè)藙t多行駛在左側(cè)車道（快車道）。本文認為注視行為及駕駛特點差異反映出了駕駛經(jīng)驗對駕駛?cè)俗⒁曅袨橛休^大影響。從認知心理學中人眼及大腦處理信息的角度而言，當駕駛環(huán)境中交通信息量較少時，駕駛?cè)说囊曈X負荷較低，能夠通過較短時間的注視完成對信息的獲取和處理；同時在視覺負荷較低時，駕駛?cè)藭岣咝旭傑囁?，從而主要的注視區(qū)域在遠方。反之，在復雜的交通環(huán)境中，由于眼睛和大腦需處理的交通信息量較大，導致駕駛?cè)艘曈X負荷增大，需要通過較長時間的注視完成對信息的獲取和處理，同時需要降低車速以減小視覺負荷，從而表現(xiàn)為較多地注視近處區(qū)域。從保護自身安全的角度而言，在視覺負荷較大時，駕駛?cè)丝偸莾A向于優(yōu)先處理對車輛行駛有重要影響的交通信息；而在視覺負荷不大時，駕駛?cè)讼鄬Ρ容^輕松，由于需處理的交通信息量較少，熟練駕駛?cè)送鶗岣哕囁伲⒊３Ｔ谡J為車輛的安全行駛不受影響的時候，關(guān)注許多與交通無關(guān)的目標，因而在公路上駕駛時，駕駛?cè)岁P(guān)注最多的不是道路和其他車輛，而是與交通無關(guān)的其他目標。而駕駛經(jīng)驗不同，也導致駕駛?cè)颂幚硇畔⒌膬?yōu)先次序及效率不同，熟練駕駛?cè)擞捎陂L時間的經(jīng)驗積累，已經(jīng)學會集中精力優(yōu)先搜尋與交通有關(guān)的信息，以應(yīng)對道路上隨時可能發(fā)生的變化；而非熟練駕駛?cè)颂幚硇畔⒌男氏鄬^低，也使得其駕駛緊張度高于熟練駕駛?cè)?。非熟練駕駛?cè)嗽诟鞣N道路上對與交通無關(guān)目標的注視均較少，即表明其駕駛經(jīng)驗不足，駕駛過程中比較謹慎。

（3）在城市道路上，熟練駕駛?cè)笋{駛過程中基本都在關(guān)注道路和車輛，而非熟練駕駛?cè)藢囕v注視較多，其次還經(jīng)常注視道路和其他目標，但其對道路目標的關(guān)注顯著少于熟練駕駛?cè)?，而對其他目標的關(guān)注明顯高于熟練駕駛?cè)?。在公路上，駕駛?cè)俗⒁曨l次分布趨勢相似，均較多地關(guān)注車輛、道路和其他目標，而對車內(nèi)信息、行人以及交通信息的關(guān)注較少。熟練駕駛?cè)藢囕v和其他目標的關(guān)注比非熟練駕駛?cè)烁吆芏?，非熟練駕駛?cè)藢Φ缆泛蛙噧?nèi)目標的關(guān)注則比熟練駕駛?cè)硕嘟?倍。熟練與非熟練駕駛?cè)藢唧w目標注視特征的差異，具體原因為：在城市道路上，交通狀況比較復雜，車輛的行駛速度也不高，此時熟練駕駛?cè)酥饕P(guān)注行駛的車輛和道路交通狀況信息，對于其他目標，基本上通過周邊視力就可以了解到，而非熟練駕駛?cè)顺岁P(guān)注往來的車輛之外，還經(jīng)常通過直接追隨方式注視其他目標來獲得較多的交通信息，以保證自己能夠安全駕駛；在公路上，交通環(huán)境比較單一，車輛能夠以較高速度行駛，此時熟練駕駛?cè)擞捎诮?jīng)驗比較豐富，駕駛過程中比較放松，因此，能夠較多地關(guān)注其他目標，而對道路和車內(nèi)目標關(guān)注較少，非熟練駕駛?cè)藙t由于缺乏經(jīng)驗和自信，往往更多地關(guān)注道路狀態(tài)，同時常常通過查看車內(nèi)儀表板等來調(diào)整車速和駕駛狀態(tài)。對于后視鏡的使用，駕駛?cè)艘脖憩F(xiàn)出較大差異：熟練駕駛?cè)烁嗍褂密噧?nèi)后視鏡和右后視鏡觀察車輛后方信息，而非熟練駕駛?cè)藙t多使用左后視鏡進行觀察，說明在公路上，熟練駕駛?cè)硕嘈旭傇谧髠?cè)車道（快車道），而非熟練駕駛?cè)藙t多行駛在右側(cè)車道（慢車道）。另外，在公路上駕駛時，熟練駕駛?cè)藢噧?nèi)其他目標的注視顯著高于非熟練駕駛?cè)?，表明熟練駕駛?cè)说鸟{駛狀態(tài)比較放松。

非熟練駕駛?cè)嗽诮煌枯^大或車速較高時，其駕駛緊張度較高；就處理視覺信息的能力而言，非熟練駕駛?cè)吮仁炀汃{駛?cè)饲啡苯?jīng)驗。駕駛經(jīng)驗不同，導致駕駛?cè)颂幚硇畔⒌膬?yōu)先次序及效率也不同；非熟練駕駛?cè)颂幚硇畔⒌男氏鄬^低，其視覺搜索策略有待改善。

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