手機操作類型對駕駛人跟車行為的影響探析

摘 要：駕駛人在車輛駕駛過程中使用手機，會導致駕駛人分心，增加駕駛途中的安全隱患。因駕駛途中操作手機造成的交通事故屢見不鮮，但依舊有很多人抱著僥幸心理在駕駛期間使用手機，給自己和他人造成嚴重的安全風險。為了使駕駛人更加深刻的認識到行車中使用手機的危害，本文深入探析不通過手機操作類型對駕駛人跟車行為的影響，促使駕駛人在行車途中提高安全保護意識，減少或者杜絕手機操作行為。

關鍵詞：手機操作類型;駕駛人;跟車行為;影響

駕駛人在行車途中操作手機，存在巨大的安全隱患，但依舊有不少人抱有僥幸心理，覺得短時間的手機操作不會發(fā)生意外事故，導致因駕駛人操作手機發(fā)生交通事故的幾率增加。根據(jù)相關試驗，發(fā)現(xiàn)駕駛人在行車中撥打電話、接聽語音信息、對文字信息進行閱讀或者發(fā)送等操作，都會對跟車行為產(chǎn)生較大影響?；诖耍疚闹靥轿鍪謾C操作類型對駕駛人跟車行為的影響，使駕駛人明確認識到手機操作對駕駛安全產(chǎn)生的嚴重危害。

1 模擬駕駛分心試驗

1.1 試驗對象

為順利開展試驗，共招募到30名已經(jīng)考取C1駕駛證的駕駛人，其中女9人，男21人，年齡均值為32歲，駕齡在3至9年不等，駕駛總里程在4000km至9000km區(qū)間。參與試驗的駕駛人均無視覺障礙和聽覺障礙，身心健康，試驗前一天均保證睡眠充足，無服藥或者飲酒情況，試驗期間均非疲勞狀態(tài)。

1.2 試驗設備

試驗設備選擇了FaceLab眼動儀和FORUM8模擬駕駛器。

1.3 試驗過程

試驗之前，向試驗參與者發(fā)放調查問卷，對其行駛里程、性別、駕齡以及年齡等信息進行記錄。之后，工作人員帶領受試者操作駕駛模擬器，經(jīng)過10min試駕之后，使駕駛人熟悉操作模式。試駕期間避開試驗任務操作，以防出現(xiàn)學習效應。同時工作人員將試驗流程和具體內(nèi)容告訴受試者，保證試驗順利開展。

試驗期間，先要求受試者跟隨前方車輛正常的駕駛主車，試驗道路選擇城市郊區(qū)路段，不進行環(huán)境交通流的設置，根據(jù)實際中道路限速要求，前車速度均設定在70km·h-1，受試者在集中精力狀態(tài)下保持5min的跟車狀態(tài)。當行駛到特定路段的時候，要求受試者確保安全跟車基礎上，依據(jù)場景當中設置的語音提示或者文字提示，進行要求的手機操作任務。涉及到的任務分別是發(fā)送語音信息、發(fā)送文字信息、聽取語音信息、閱讀文字信息、免提接聽、手持接聽、語音撥號、按鍵撥號，這八項手機操作任務中，語音信息和文字信息內(nèi)容一致，語音撥號和按鍵撥號內(nèi)容也一樣[1]。每兩項操作之間會設置約2min的間隔，防止不同操作任務進行中相互產(chǎn)生干擾。受試者所有操作任務具體動作時間均由工作人員全程記錄，試驗過程總耗時1h左右。

試驗結束后，對受試者操作時間、基本信息以及車輛運行參數(shù)等數(shù)據(jù)進行匯總和整理。

2 跟車行為特征分析

以對駕駛人具體跟車行為進行綜合表征為目標，將衡量跟車行為指標確定為駕駛人視覺特征參數(shù)、車輛運行特征參數(shù)，其中駕駛人視覺特征參數(shù)包括了眨眼指標、掃視指標和注視指標，車輛運行特征參數(shù)包括了橫向運行指標和縱向運行指標。通過SPSS軟件對各項原始數(shù)據(jù)實現(xiàn)Levene檢驗、K-S檢驗以及卡方檢驗，檢驗結果表明各數(shù)據(jù)均保持相互獨立，符合方差齊性和正態(tài)分布，也就是數(shù)據(jù)符合單因素方差要求的分析條件。

2.1 車輛運行特性

（1）縱向運行指標。①車輛速度。跟車過程中的車輛速度會對駕駛人縱向操控水平實現(xiàn)直接反映，根據(jù)駕駛人做出差異化手機操作期間體現(xiàn)出來的平均車速，可以發(fā)現(xiàn)與正常跟車狀態(tài)相比，駕駛人開展各項手機操作時，都會因為分心出現(xiàn)車速降低情況。為了了解差異化手機操作分別會對車輛速度產(chǎn)生怎樣的影響，把手機操作類型當作因子實現(xiàn)單因素方差分析，結果發(fā)現(xiàn)駕駛人操作文字發(fā)送、語音撥號、按鍵撥號和文字閱讀這四項任務的時候，P值都比0.05小，證明這四種分心操作會顯著影響到行車車速。②跟車間距和車頭時距。通過跟車間距指標，可以體現(xiàn)駕駛人對前車及后車對應空間距離的感知能力。根據(jù)試驗分析，發(fā)現(xiàn)駕駛人作出手機操作動作時，與正常跟車相比車間距更大。基于方差分析結果，得出駕駛人作出文字信息發(fā)送、語音信息聽取和免提接聽三種操作動作的時候，P均比0.05低，可見這三種操作會顯著影響跟車間距。通過分析駕駛人作出不同手機操作期間對應車頭時距均值，可發(fā)現(xiàn)手機分心操作相比正常跟車，車頭時距均更大。基于方差分析結果，得出駕駛人作出語音信息聽取和免提接聽這兩種手機操作的時候，P值均比0.05小，可見這兩種操作會顯著影響車頭時距。

（2）橫向運行指標。①車道橫向偏移距離。這一指標可對駕駛人跟車期間的車輛橫向位置操控和感知水平加以反映。根據(jù)試驗指標，發(fā)現(xiàn)駕駛人作出手機操作的時候，與正常跟車相比會明顯增大車輛與車道中心線之間的偏離距離[2]?；诜讲罘治觯贸鑫淖中畔l(fā)送、文字信息閱讀、語音撥號和按鍵撥號這四種手機操作會顯著影響車道橫向偏移距離。②方向盤轉角。這一指標可以對駕駛人在跟車期間的控制車輛橫向穩(wěn)定性具體能力加以反映。根據(jù)試驗指標，發(fā)現(xiàn)駕駛人作出手機操作的時候，與正常跟車相比，方向調整角度均值更大?；诜讲罘治?，得出語音撥號、按鍵撥號、文字信息發(fā)送和語音信息聽取這四種手機操作，會顯著影響方向盤轉角。

2.2 駕駛人視覺特征

（1）注視特征。車輛行駛期間駕駛人主要以注視對外部環(huán)境信息實現(xiàn)識別和獲取，比如行人闖入信息、前方車輛車速信息等。根據(jù)試驗要求，主要把注視區(qū)域進行三個區(qū)域劃分，分別為手機操作區(qū)域、車內(nèi)儀表區(qū)域還有前方道路區(qū)域。為了區(qū)分差異化手機操作下駕駛人注視特征受到的影響，本文設定的衡量指標為注視時長、注視點區(qū)域對應分布比例和注視點具體分布信息熵。駕駛人作出某項手機操作任務的時候，注視點對應信息熵若比較高，注視點的具體分布就相對更加混亂，證明其具有更大的分心程度[3]。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)及計算，得出駕駛人作出手機操作的時候，與正常跟車相比注視點對應分布信息熵數(shù)值均呈明顯增大狀態(tài)。但是駕駛人在通過免提形式或者手持形式進行電話接聽的時候，此時其分心形式屬于認知分心，所以這兩種操作下信息熵小于正常跟車狀態(tài)。基于方差分析，得出文字信息閱讀、按鍵撥號、文字信息發(fā)送這三種手機操作會顯著影響駕駛人注視點對應的分布信息熵。駕駛人在作出手機操作動作的時候，其注視點分布在手機操作區(qū)域比例越小，證明分心程度越低。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)駕駛人作出手機操作時，與正常跟車相比，其注視點分布于手機操作區(qū)域的具體比例都呈現(xiàn)出增加狀態(tài)[4]?；诜讲罘治觯贸龀嗣馓峤勇牶褪殖纸勇?，駕駛人作出其他6種手機操作都會顯著影響注視點分布在手機操作區(qū)域的具體比例。駕駛人注視在手機區(qū)域時長越大，其分心程度就越高。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)駕駛人作出手機操作動作時，有81.33%的駕駛人注視時長保持在0至0.5s區(qū)間，有12.21%的駕駛人注視時長保持在0.5s至1s區(qū)間，有64.46%的駕駛人注視時長高于1s，并且有兩次看手機區(qū)域時注視時長在2s以上。這充分證明，基本上絕大部分駕駛人在操作手機任務的時候，都會增加對手機操作區(qū)域的最大注視時長。根據(jù)有關研究，發(fā)現(xiàn)駕駛人在駕駛期間單次視覺分心保持越長時間，就有越大的概率發(fā)生事故。基于方差分析，得出除手持接聽動作之外的其他七種手機操作動作都會顯著影響駕駛人注視手機操作區(qū)域的最大時長。

（2）掃視特征。人的眼球進行目標追蹤的時候，其視點從一個物體轉移到另一物體的過程即為掃視。視覺在掃視期間處于被抑制狀態(tài)，駕駛人認知分析程度越高，其掃視次數(shù)越少。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)閱讀文字信息會顯著增加駕駛人單次掃視時長，除手持接聽以外的其他七種手機操作都會增加駕駛人掃視頻率。

（3）眨眼特征。駕駛人作出手機操作的時候，單次眨眼時長均有所下降，眨眼頻率都有所增加。

3 對跟車行為進行灰色關聯(lián)度分析

為了對差異化手機操作類型具體會對駕駛人作出的跟車行為產(chǎn)生怎樣程度的影響進行全面衡量，本文通過灰色關聯(lián)分析法，對差異化手機操作情況下駕駛人具體跟車行為和保持正常跟車行為兩者進行關聯(lián)度衡量。灰色關聯(lián)分析主要是基于因素變化曲線存在的相似程度，對不同因素之間具體表現(xiàn)出來的關聯(lián)程度進行判斷。根據(jù)上文所研究內(nèi)容，通過駕駛人表現(xiàn)出來的視覺特征參數(shù)和車輛運行期間呈現(xiàn)的特征參數(shù)，對駕駛人相應跟車行為進行綜合表征，并把駕駛人在正常跟車狀態(tài)中呈現(xiàn)出來的參數(shù)數(shù)列當作參考數(shù)列，進而對駕駛人作出差異化手機操作期間呈現(xiàn)出來的參數(shù)數(shù)列和參考數(shù)列進行關聯(lián)度計算。如果計算出的關聯(lián)度越大，就證明駕駛人作出手機操作狀態(tài)下跟車行為接近于正常跟車行為，也就是手機操作會較小程度的影響跟車行為;反之，則手機操作會較大程度的影響跟車行為。綜合分析，發(fā)現(xiàn)在影響駕駛人跟車行為的不同手機操作中，按鍵撥號的影響大于語音撥號，手持接聽的影響大于免提接聽，文字信息閱讀的影響大于語音信息聽取，文字信息發(fā)送的影響大于語音信息發(fā)送。

4 結語

根據(jù)試驗可以明顯發(fā)現(xiàn)，與正常駕駛狀態(tài)相比，駕駛人作出八種手機操作期間均會降低車速，增加車頭時距、車間距、車道中心橫向偏移距離、方向轉角，同時還會使注視點分布雜亂程度越高，增大駕駛者眨眼頻率、注視點分布比例、掃視頻率、單詞掃視時長均值、注視最大時長?？梢姡謾C分心操作均會對跟車績效產(chǎn)生一定程度的影響，對駕駛人安全駕駛產(chǎn)生巨大威脅。

參考文獻：

[1]張?zhí)m芳，崔博宇，王俊驊，等.自然駕駛狀態(tài)下使用手機對駕駛控制行為的影響[J].同濟大學學報（自然科學版），2018（12）：73.

[2]郭羽熙，吳昊，付銳，等.駕駛人智能手機使用行為與風險感知分析[J].長安大學學報：自然科學版，2018（05）：129.

[3]趙煒華，喬曉亮.手持式手機對駕駛安全的影響研究[J].西安航空技術高等?？茖W校學報，2018（001）：61.

[4]邢祎倫，王雪松，徐榮嬌.駕駛使用手機行為動機及行為防治調查[J].汽車與安全，2019（7）：100.

作者簡介：張良發(fā)（1963—），漢族，福建漳州人，專科，技師。