驾驶中拨打手机对驾驶人脑力负荷及驾驶行为的(2)-交通运输工程学报

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驾驶中拨打手机对驾驶人脑力负荷及驾驶行为的(2)

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1.6 信息获取及车辆操控行为分析内容

在信息获取方面,主要考察内容:前方信息观察能力、对后方信息观察能力。在车辆操控行为方面,主要考察内容:灯光使用合理性、档位使用合理性、速度保持能力。在实验过程中,全程观察驾驶人行为的变化,在实验结束后就观察结果与受试驾试人进行交流并确认。最后,对观察结果进行统计分析,得出相关结论。

结果分析讨论

2.1 心率变异性指标分析

2.1.1 心电图形直观比较

对比正常驾驶与驾驶拨打手机两种情形下的ECG简图可见,心电图形态变化非常明显,如表1。对ECG简图局部放大得心电详图,可以更清晰地看出拨打手机时心电图形态所发生的明显变化。由此可以初步判定,驾驶过程中拨打手机对驾驶人心脏自主神经活动影响明显。

表1 心电图直观比较分析注:本组结果为样本一高速公路驾驶情景下,正常驾驶与驾驶中拨打手机时心电图比较,本处用做示例。驾驶状态 ECG30 min简图心电详图正常驾驶驾驶拨打手机

2.1.2 心率变异性频域指标分析

3个受试驾驶人,每人进行4组实验,共测得12组数据,见表2。由表2可知,打手机驾驶相比于正常驾驶情况下 TP指标值增大(占总体的100%),LFNU指标值上升(占总体的 83%)、HFNU指标下降(占总体的83%),规律明显。同时,从表2数据还可以看出同一样本在不同驾驶模拟环境中的心率变异性指标,以及不同样本在同一类环境中的心率变异性指标均存在较大差异,因此可以断定驾驶人样本本身以及驾驶模拟环境也是影响心率变异性的重要因素。鉴于本文分析重点是拨打手机对驾驶人心率变异性的影响特性,故对驾驶人因素及环境因素的影响分析不作展开。分别计算各指标的变化率,结果见表2。因变化率计算均针对同一样本、同一道路场景,故规避了驾驶人个体差异及场景差异对心率变异性的影响。

表2 心率变异性频域指标比较注:LFNU、HFNU为LF、HF指标标准化结果。道路环境及驾驶状态 LFN U指标值变化率/%HFNU指标值变化率/%LF/HF指标值变化率/%TP指标值变化率/%1 2 3高速公路(正常)高速公路(打手机)城市道路(正常)城市道路(打手机)高速公路(正常)高速公路(打手机)城市道路(正常)城市道路(打手机)高速公路(正常)高速公路(打手机)城市道路(正常)城市道路(打手机)66.98 65.90 69.77 75.69 32.42 57.83 43.18 50.1 31.69 63.23 49.75 8.49 78.38 15.82 99.53 6.45 33.03 34.10 30.23 24.31 67.58 42.17 56.82 49.99 68.31 36.77 50.25 47.05 2.59 2.177 2.64 3.57 0.50 1.61 0.85 1.26 0.52 2.08 1.04 35.23 222.00 48.24 300.00 20.19 549.70 764.05 686.32 1 154.96 1 264.16 1 839.62 1 676.27 2 389.45 624.93 1 551.81 585.32 1 030.03 38.99 68.28 45.54 42.55 148.32 75.98

分析各指标变化率的分布情况,如图1。指标的变化表明,拨打手机状况下驾驶人出现了交感神经紧张和自主神经活性降低的现象。在排除了驾驶人疲劳、场景影响及样本差异的前提下,基于前人研究结论,可以初步推断导致心率变异性指标变化的因素是拨打手机引起的脑力负荷增加所致。

图1 心率变异性各指标变化率分布

2.2 打手机对驾驶行为的影响

脑力负荷的增加势必造成驾驶人认知资源的强制耗费,造成用于处理交通环境信息的认知资源减少。本处通过驾驶人自评估与客观指标分析相结合的方式,对拨打手机对驾驶行为的影响进行分析。

2.2.1 驾驶人主观自评估

实验结束后立即对受试驾驶人进行问卷调查,让驾驶人结合自身驾驶感受,对拨打手机造成影响的种类及影响程度的大小进行主观判定,统计结果如表3所列。

表3 拨打手机对驾驶人信息获取及车辆操控能力的影响分析分析项目影响程度分级大中小无环境观察能力 2 1 0 0灯光使用能力 2 1 0 0档位变换 3 0 0 0速度保持能力 0 2 1 0

从主观自评结果看,拨打手机对驾驶人的环境观察、灯光使用、档位变换能力影响较大,对速度保持能力影响其次。

2.2.2 驾驶行为表征指标分析

1)驾驶人信息获取能力。驾驶模拟实验中对驾驶人观察左右后视镜的次数进行了统计,结果见表4。由表中数据可以明显看出,无论是高速公路、城市道路,拨打手机均造成了左右后视镜观察次数大幅下降,意味着驾驶人环境信息获取能力的大幅下降,在车辆转弯、变更车道等情况下安全隐患突出。

表4 后视镜使用频数统计注:数据含义“观察左观后镜次数/观察右观后镜次数”。驾驶场景及状态样本1 样本2 样本3高速公路正常驾驶 43/14 25/14 9/17打手机驾驶 29/2 15/5 12/6城市道路正常驾驶 7/14 19/10 19/15打手机驾驶 6/7 9/6 12/6

文章来源：《交通运输工程学报》网址: http://www.jtysgcxb.cn/qikandaodu/2020/1017/398.html