以印度鐵路為例論影響平交道口安全的人類行為特征

殷光祥

【摘 要】 鐵路平交道口是指公路和鐵軌的交叉點(diǎn)，這里很容易發(fā)生機(jī)動車與火車相撞及其它事故。在這些事故中，大約有95%是由道路使用者行為不當(dāng)引起的。行為科學(xué)是一門學(xué)術(shù)和應(yīng)用學(xué)科，涉及對心理過程和行為的科學(xué)研究。而對于如何更好地理解道路使用者在平交道口的行為，從而進(jìn)行更多的控制和改造，提升平交道口的安全性的問題，研究者們目前產(chǎn)生了濃厚的興趣。本論文對與平交道口相關(guān)的行為科學(xué)中涉及到的各種參數(shù)進(jìn)行了描繪，結(jié)果表明，大多數(shù)印度鐵路平交道口障礙門關(guān)閉時間過長，超出了道路使用者的忍耐限度。大約30%的機(jī)動車司機(jī)的反應(yīng)時間在2秒鐘以上，這一點(diǎn)造成了決策和行動上的延遲，有時甚至?xí)劤墒鹿省?/p>

【關(guān)鍵詞】 平交道口 行為研究 道路使用者 反應(yīng)時間

1 引言

在任何嵌入式系統(tǒng)中，人類都是最脆弱的一環(huán)。作為系統(tǒng)的組成部分，人類的失誤率比系統(tǒng)的其他部分要高出幾個量級。鐵路平交道口障礙門的控制需要涉及大量的人為操作，這便使更多的人為失誤成為可能，并進(jìn)而帶來更多災(zāi)難性的后果[1]。平交道口（又稱鐵路道口）是指同一平面上的交叉口，它不同于天橋或地下通道。早期，人們會在平交道口附近設(shè)信號旗手亭，當(dāng)火車駛近時，旗手揮舞紅旗或燈籠，讓即將經(jīng)過此處的車輛停下，讓出鐵道。后來，人們引入了人控或電控的障礙門，目的在于完全阻隔道路交通干涉鐵道。在鐵路發(fā)展的早期，道路交通多由馬車或牲畜車組成，于是很有必要設(shè)置真正的路障。因此，當(dāng)障礙門關(guān)閉時，阻隔范圍寬及整個公路。障礙門開啟對道路使用者放行時，其會在鐵道的范圍之上擺動，以阻止行人或動物闖入鐵軌。隨著機(jī)動車輛的出現(xiàn)，這種路障開始顯得效率低下，因此，很多國家將門式路障替換為較小卻更為顯眼的路障，并讓道路使用者在警示信號發(fā)出后停止通行。

在很多國家，非重要公路和鐵路線交匯的平交道口通常是“開放”的或“不受控制”的，有時也會有警示燈或警示鈴提示火車的駛近。不設(shè)障礙門的平交道口會有安全提示；很多事故都是由于道路使用者沒有注意到或沒有遵守警示信號造成的。美國在每節(jié)火車車廂的兩側(cè)加裝反射燈，以此來阻止平交道口事故的發(fā)生。在愛爾蘭等國，平交道口處會設(shè)置常閉式障礙門，需要機(jī)動車駕駛者手動開關(guān)。這也有很大的安全隱患，因?yàn)槿赳{駛者沒有了解火車時刻表，就無法保證安全使用。

英國鐵路檢查團(tuán)的鐵路安全主管2004年表示，“平交道口為鐵路災(zāi)難性風(fēng)險的增加帶來了最大的安全隱患”。

圖1顯示了安全風(fēng)險模型（SRM）下平交道口風(fēng)險占鐵路整體風(fēng)險的比例。該圖表明，除了自殺以外，平交道口幾乎使鐵路相關(guān)的風(fēng)險提高了6.2%。右側(cè)的餅狀圖表明，鐵路整體風(fēng)險中的最大占比來自行人被撞（57%），第二大占比來自火車與公路車輛相撞（35%）。平交道口的風(fēng)險95%以上來自人為失誤或操作不當(dāng)，5%以下來自系統(tǒng)異常。[2]

截至2002年3月31日，印度鐵路系統(tǒng)中有21792個無人看管的平交道口和16549個有人看管的平交道口。目前，6446個有人看管的平交道口已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)，14502個已配備電話。據(jù)了解，大約80%的事故都發(fā)生在交通量小、能見度高、無人看管的平交道口。[3]

2 平交道口的安全障礙

俄羅斯聯(lián)邦國家鐵路網(wǎng)認(rèn)定以下因素為平交道口事故的主要原因[4]：

*公共紀(jì)律低下，造成車輛駕駛者經(jīng)常性地違反平交道口穿越規(guī)則；

*機(jī)動車駕駛者誤判路況和平交道口火車駛近情況；

*機(jī)動車駕駛者誤判車輛速度和車輛在冬季的剎車性能；

*道路車輛發(fā)生技術(shù)故障；

*平交道口警示和保護(hù)設(shè)施缺乏維護(hù)；

*平交道口工作人員的人為失誤。

3 行為研究

行為是指個人在特定情況下對特定目標(biāo)的可觀察到的反應(yīng)。由于95%的事故是由道路使用者（包括車輛駕駛者和行人）引起的，因此，我們有必要針對道路使用者進(jìn)行行為研究，以尋求合適的方法對其進(jìn)行教育，從而最大限度地減少平交道口事故數(shù)量。

3.1 道路使用者心理學(xué)

道路使用者心理學(xué)主要涉及道路使用者行為及其背后的心理過程，同時也涉及行為與事故之間的關(guān)系，人和貨物移動背后的個人和社會因素，以及出行需求管理[5]。道路使用者心理學(xué)并不存在單獨(dú)的理論框架，很多特定的模型都解釋了流動和交通行為，譬如其在感知、意圖、認(rèn)知、社會、動機(jī)和情感方面的決定因素。其中一個最顯著的行為模型將交通參與所涉及的各個任務(wù)分為三個層級：戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)和操作。該模型展現(xiàn)了決策和控制任務(wù)的多樣性，而駕駛車輛必須要進(jìn)行這些決策和控制。

3.2 路怒

路怒是汽車或其他車輛駕駛者的野蠻或憤怒行為，包括可能的無禮手勢、言語侮辱、故意以危險或威脅性方式駕駛或進(jìn)行威脅。路怒可帶來爭執(zhí)、攻擊和碰撞，導(dǎo)致受傷甚至死亡，因此可以被視為野蠻駕駛的一個極端例子[6]。

3.3 行為與事故

這不僅與道路使用者的群體劃分（包括不同年齡群和不同交通模式）密切相關(guān)，更與道路設(shè)計(jì)和機(jī)動車輛相關(guān)。要對道路使用者行為進(jìn)行解釋和預(yù)測，需要不斷發(fā)展人為因素在移動行為（特別是駕駛表現(xiàn)）中作用的模式，而且這些模式必須是有效而可靠的。與心理學(xué)相關(guān)的交通事故和行為研究主要涉及駕駛?cè)蝿?wù)分析、觀念轉(zhuǎn)變（不再將駕駛視作感覺運(yùn)動行為，而是一種需要高度控制、感知、認(rèn)知和專注的行為）、駕駛?cè)诵畔⑻幚砼c預(yù)期，及駕駛?cè)说臓顟B(tài)、工作量、靈敏度和疲勞度等。

*駕駛者性格、冒險習(xí)慣、態(tài)度、駕駛動機(jī)、興奮度和情感

*互動和駕駛的社會心理學(xué)

*行為的個人和環(huán)境背景，外顯行為及沖突和事故形成之間的關(guān)系

*風(fēng)險補(bǔ)償理論的工作

3.4 事故的預(yù)防與道路使用者安全性的提高

這包括教育和提供信息，其中最重要的是遵循四個原則：執(zhí)行、教育、工程和鼓勵/經(jīng)濟(jì)。這里的主要目的是提高影響和修正行為的安全性。[7]

3.5 心理評估與咨詢

此評估和咨詢針對的是有不規(guī)范行為的駕駛者，內(nèi)容包括駕駛評估、訓(xùn)練和改造。

4 總反應(yīng)時間

駕駛者的總反應(yīng)時間指的是從看到物體到踩下剎車或最終采取其它決策之間所花費(fèi)的時間。在這段時間內(nèi)，車輛會按照原有的速度繼續(xù)行駛一段距離。駕駛者的反應(yīng)時間越長，停車距離也就越長，駕駛者采取最終決策的時間也越滯后。[8]

4.1 PIEV理論

根據(jù)這一理論，駕駛者的總反應(yīng)時間可分為四部分，即：

*感知時間（P）

*理解時間（I）

*情感時間（E）

*決斷時間（V）

感知時間指視覺或聽覺通過神經(jīng)系統(tǒng)和脊髓傳輸?shù)酱竽X所需的時間。

理解時間指完全理解實(shí)際情況所需的時間，也是比較不同的做法、重組并形成新感知所需的時間。情感是一個人在與生物化學(xué)（內(nèi)部）和環(huán)境（外部）影響互動時，心態(tài)中產(chǎn)生的復(fù)雜的精神和生理體驗(yàn)。對于人來說，情感最終是一種“生理上的喚起，表達(dá)性行為和意識上的體驗(yàn)”[9]。

情感時間是指在情感感受和困擾中不知不覺流逝的時間，如恐懼、憤怒或迷信等種種與實(shí)際情況相關(guān)的情感體驗(yàn)。決斷是一種決定并采取某一種做法的認(rèn)知過程。決斷時間是采取最終行動前所花費(fèi)的時間。[10]駕駛者甚至不需要思考就踩下了剎車或采取了其它防范措施，比如通過反射行為。反射行為是一種本能，它花費(fèi)的時間更短，因?yàn)檫@不需要人類的思考[11]。駕駛本身大多不涉及反射行為。然而，當(dāng)駕駛者面對預(yù)料之外的強(qiáng)烈刺激情形時，反射性為就會出現(xiàn)。這種反射性為通常是錯誤的，可能會釀成災(zāi)難。圖2展示了PIEV過程。[12]

駕駛者的PIEV時間取決于以下幾個要素：駕駛者的身體和心理特征、所遇問題類型、環(huán)境狀況和暫時性因素（如出行動機(jī)、行駛速度、身體疲勞程度、酒精的飲用等）。因此，我們可以得出這樣的結(jié)論：駕駛者的總反應(yīng)時間是駕駛者行為特征研究的一個重要參數(shù)。

5 平交道口要素

圖3顯示了鐵路平交道口安全性的組成部分。造成平交道口鐵路事故的因素主要有兩個：火車司機(jī)和道路使用者。即使火車司機(jī)在五六百米以外看到一臺道路車輛在平交道口上，要停下火車，避免碰撞幾乎是不可能的，而火車也不可能像公路車輛那樣改變行駛路線。

印度的道路使用者包括：卡車和重型車輛，小汽車和輕型車輛，摩托車和小型摩托車，畜力車，自行車，行人。

在有障礙設(shè)施的平交道口，摩托車、小型摩托車、自行車和行人是事故的主要造成者；在不受控制的平交道口，所有種類的道路使用者均是事故的來源。這明顯表明，在事故控制中，包括行人在內(nèi)的道路使用者行為是至關(guān)重要的。

6 本研究介紹

本研究旨在探索帶來印度鐵路平交道口事故的人類行為。研究者在五個有人看管和三個無人看管的平交道口，觀察了障礙門關(guān)閉時間、火車通過時間、障礙門開啟時間和所經(jīng)過的三輪、四輪車的大致數(shù)量。在障礙門關(guān)閉期間，研究者采訪了一些車輛駕駛者，以了解他們對障礙門關(guān)閉阻止通行時的反應(yīng)，其目的是為了評估他們在被阻擋或通過平交道口時的心態(tài)。問卷包括姓名、年齡、教育資歷、婚姻狀況、子女?dāng)?shù)量、其它負(fù)擔(dān)情況、出發(fā)地、目的地、出行目的、通過平交道口時的感受和被障礙門阻擋時的感受。車輛其他使用者的行為也會影響駕駛者的心態(tài)。在本研究進(jìn)行期間，研究者用以上所述方式計(jì)算了150名駕駛者的反應(yīng)時間，表1顯示了計(jì)算結(jié)果。

6.1 有人看管平交道口的觀察結(jié)果

*障礙門每次的關(guān)閉時間在3到15分鐘之間，然而列車通過平交道口實(shí)際只花費(fèi)20秒到1分30秒。

*在國有公路-鐵路交叉口，障礙門每關(guān)閉一次，兩側(cè)攔停的四輪車數(shù)量是50到100輛，除此之外還有大量的兩輪車。

*可以觀察到，并沒有行人或騎行者因障礙門的關(guān)閉而被阻攔在交叉口，列車通過平交道口時，他們通常都會停在離軌道2米遠(yuǎn)的地方。

*大多數(shù)兩輪車也試圖鉆過關(guān)閉的平交道口障礙門，而只有在列車實(shí)際上正通過障礙門時才會和行人站在一起。

*四輪車除了被攔停在關(guān)閉的平交道口之外別無選擇，所以它們無一例外都會停下來，但并不會只停在自己的專用車道，而是橫七豎八地停占在整個公路。這樣，當(dāng)障礙門升起讓行時，情況混亂不堪，從而導(dǎo)致了更嚴(yán)重的交通延誤。

*大約80%的卡車和汽車駕駛者對平交道口的關(guān)閉感到惱火，他們對等待時間的估算非常消極。其余20%的卡車/公交和汽車司機(jī)則理解障礙門關(guān)閉的重要性，但是他們同樣十分擔(dān)心其會造成的延誤。

*兩輪車騎行者則對平交道口障礙門關(guān)閉持完全不同的觀點(diǎn)，他們中90%都認(rèn)為障礙門并不是為他們而關(guān)閉，因此他們可以鉆過關(guān)閉的平交道口障礙門繼續(xù)前行。

*行人和騎行者認(rèn)為，面對關(guān)閉的平交道口障礙門，他們比兩輪機(jī)動車駕駛者有更多的自由和靈活性，盡管正是因?yàn)樗麄兇┰浇勾┰降蔫F路軌道，釀成了大量的事故。

*駕駛者的平均反應(yīng)時間是1.51秒，這個時間在50歲以后會趨于增長。

6.2 無人看管平交道口的觀察結(jié)果

*無人看管的平交道口通常建在交通量較小的非重要道路上，這是為了節(jié)省平交道口基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用。

*本研究在多個平交道口對車輛駕駛者進(jìn)行了采訪。其中大約85%的駕駛者是文盲，且對于安全性要求沒有意識。大約30%的拖拉機(jī)駕駛者沒有有效的駕駛執(zhí)照。

*研究發(fā)現(xiàn)，每一位司機(jī)在通過平交道口時都非常著急。

*列車速度、列車距交叉口的距離和列車預(yù)計(jì)到達(dá)交叉口的時間，駕駛者們對這些數(shù)據(jù)的估測能力與實(shí)際值相距甚遠(yuǎn)。換句話說，大多數(shù)駕駛者的“反應(yīng)時間”較長，也較容易發(fā)生誤判。

*在人工控制的平交道口，兩輪車和行人的行為并沒有顯示出與其他車輛有異樣。

*畜力車則有著特殊的問題。在平交道口障礙門處，除其他因素外，畜力車駕駛者有時不得不面對和處理動物（們）的反常行為。

*在印度，大多數(shù)無人看管的平交道口并未設(shè)置報警/照明系統(tǒng)，這讓場面一片混亂。

6.3 對觀察結(jié)果的分析

印度鐵路平交道口障礙門關(guān)閉時間差異很大，而且難以預(yù)測。這讓道路使用者感到不耐煩、不舒服。本研究表明，駕駛者常常在平交道口冒不必要的風(fēng)險，將自己與車上的乘客置于高度危險的境地，因此有必要關(guān)注提高駕駛者安全表現(xiàn)的因素。以下為進(jìn)一步分析：

*大部分駕駛者的無知和低教育水平使他們意識不到平交道口的必要性和安全需求。

*平交道口設(shè)計(jì)不當(dāng)或鐵軌兩旁的非法建造物縮短了可視距離，使很多地方的道路交通使用者無法及時看到鐵軌。

*大多數(shù)有人看管的平交道口雖有警示燈，但無警示鈴。

*印度在無人看管的平交道口不設(shè)警示燈或警示信號，只在平交道口兩側(cè)樹立危險警示牌，這對道路交通使用者起不到有效的警示作用。

*出行目的有時也會讓車輛駕駛者失去耐心。

*一些車輛駕駛者/行人將節(jié)省時間看得比安全規(guī)則更重要，有些人“反應(yīng)時間”較長，這讓他們離事故更近一步。

*很多車輛沒有達(dá)到上路行駛的標(biāo)準(zhǔn)。

*畜力車通過平交道口需要更長的時間。動物行為難以預(yù)測，這更會延長通行時間。假如駕駛者對這些突發(fā)狀況不夠敏感，那么有時就會陷入事故中。

*長途駕駛者在經(jīng)過數(shù)小時持續(xù)駕駛、未得到有效休息的情況下往往很疲憊。這讓他們在平交道口被攔下時倍感憤怒和沮喪。

*為緩解精神壓力，至少10%到15%的車輛駕駛者會沉迷酒精或藥品，這會帶來行為上的變化，不利于安全駕駛和安全規(guī)則的遵守。

在圖4中，作者總結(jié)了道路使用者關(guān)于鐵路平交道口行為特征研究的范圍。

7 結(jié)論與建議

*印度鐵路系統(tǒng)的一些平交道口障礙門關(guān)閉時間過長，大大超出了道路使用者正常的忍耐限度。過長的關(guān)閉時間往往是絕對鎖閉制的特點(diǎn)，因?yàn)檫@一制度要求障礙門在火車從臨站出發(fā)后立即關(guān)閉。

*29.6%的駕駛者的反應(yīng)時間在2秒以上，這反映出駕駛者在進(jìn)行稍有延遲的決策和做出稍有延遲的反應(yīng)后，仍有釀成事故的可能。

*“故意的冒險”行為會帶來重大風(fēng)險，特別是在涉及重長型慢速車輛時。

*有時駕駛者注意不到火車正在駛近。

*在無人看管的平交道口，有時駕駛者在火車駛近時無法判斷是否可以安全通過，特別是火車正在加速時。

*提高平交道口的安全性，有一系列可以選擇的做法，而它們的實(shí)施與否需要綜合考量，因地制宜，讓公路和鐵路部門共同參與。然而，經(jīng)濟(jì)需求為這些做法的實(shí)施帶來了限制。

*即使平交道口采取了所有的安全措施，除非道路使用者能夠積極響應(yīng)，否則事故數(shù)量依然會很多。要理解道路使用者的心理和局限，唯一的辦法只能是定期對他們展開行為研究，并根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)采取補(bǔ)救措施。

*對于駕照的簽發(fā)和更新，不僅要考察駕駛技術(shù)，還要進(jìn)行行為能力評估，包括反應(yīng)時間的鑒定。

【參考文獻(xiàn)】

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[11] Nelson and Associates， Fact Sheet， 3131 East 29th street， SUITE E. BRYAN，TEXAS 77802， 979 / 774 – 7755. E – Mail： info@hazardcontrol.com.

[12] Justo， C.E.G. and Khanna， S.K.， “Highway Engineering”， Nem Chand & Bros， Civil Lines， Roorkie – 247667， India.

英文原著《Human Behavioral Aspects of Level Crossing Safety with Special Reference to Indian Rialways》， 作者：阿米特.庫馬爾， 摘自《約旦機(jī)械與工業(yè)工程雜志》，第6卷，第1期，2012年2月。ISSN 1995-6665，第37-43頁。印度理

工學(xué)院巴特那校區(qū)，機(jī)械工程系，阿什沃克·拉賈帕斯，印度，比哈爾， 巴特那，800005。