駕駛經驗對汽車駕駛者注視行為特性的影響探討

[摘 要] 為了探究駕駛經驗對汽車駕駛員注視行為特性的影響，選取了20名駕駛人作為研究對象，通過在城市道路與公路上的實車試驗，測試駕駛人的眼動參數與注視行為特性。試驗過程中，還將駕駛人分為有道路經驗駕駛人與無道路經驗駕駛人，分析兩組駕駛人在行車過程中的注視目標，具體分析駕駛經驗對駕駛人注視行為特性的影響。

[關 鍵 詞] 汽車駕駛者；駕駛經驗；注視行為

[中圖分類號] U491.2 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）12-0094-02

近年來，世界各國交通事故發生率逐年提升，各國研究人員對駕駛經驗影響駕駛者行為特性的研究越來越多。在實際研究中，研究人員往往會引入不同經驗駕駛人員與引入不同類型的道路，多角度印證駕駛經驗對駕駛者注視行為特性的影響與干擾。該項研究的目的是得出不同道路經驗駕駛人的視覺搜索行為規律，為提高駕駛人行車安全性奠定基礎。

一、試驗方法與數據分析方法

（一）試驗道路選擇

研究中分別選取城市道路與公路兩種道路進行試驗，城市道路選取城市主干道區域，道路經過城市商業區域、學校、社區等，道路限速40km/h，為雙向4車道，屬于城市主干道，交通流量較大，汽車行駛過程中受到機動車、非機動車、行人等的干擾較多。公路選擇與城市連接的國道，屬于城鄉結合路段，道路限速60km/h或40km/h，也為雙向4車道，道路中間使用分割線隔開，但是受行人與車輛的干擾較小。

（二）駕駛人員

試驗選取的駕駛人員中，駕齡最高為18年，駕齡最低為1年，駕齡的選擇首先考慮研究過程的安全性，故駕駛人員駕齡都在1年以上，有一定的駕駛經驗。通常而言，高駕齡駕駛人員因其行車里程較長，因此駕駛經驗更加豐富，但是實際上駕齡與駕駛經驗不成絕對的正比關系，有的高駕齡駕駛人員長期行駛于外界干擾較小的路段，可能出現駕駛里程較長但是駕駛經驗不足的情況。在本試驗中，對20名試驗人員都標定眼動試驗，并進行真實行車測試。所有駕駛人員均選自本市，因而實驗中認為人員對路線的熟悉程度相同，考慮到試驗中產生的數據量較大，文章采取隨機抽取部分試驗數據研究的方式進行結果分析。

（三）試驗方法

本次研究使用的車輛均為同一型號，車輛掛擋方式為手動擋，試驗儀器選取加拿大SR公司生產的眼動儀與高精度差分GPS，眼動儀設置的采集頻率為500HZ，數據記錄延時3.0s。

所有駕駛人員在駕駛過程中均佩戴眼動儀，在選定的測試路段上行駛車輛，駕駛人員可以按照自己日常駕駛習慣進行自由駕駛，并且不限制駕駛人員的行車速度。試驗過程中，駕駛人員的眼動數據通過眼動儀全程自動采集，采集結果既包含駕駛人眼動數據變化情況，也包括全程錄像，發生在交通擁擠、避讓車輛、紅綠燈的情況的眼動數據也被完整記錄下來。

考慮到駕駛人員在交叉路口與純路段的眼動行為不同，研究中為了保證數據的可操作性，故而選用純路段駕駛人員的眼動數據。為了確定駕駛人員注視目標，試驗中對駕駛人員存在眼動變化的錄像進行逐幀分析，將每秒的場景分為30幀進行觀察，然后確定駕駛人員的觀察目標，從而分析經驗豐富與經驗較少的駕駛人員注視各個目標的時間與頻率，進而得出駕駛經驗對駕駛人員注視行為特性的影響。

二、駕駛人注視目標與注視區域劃分

（一）圖像處理手段

在所有試驗人員駕駛過程中，利用駕駛人佩戴的眼動儀錄制的駕駛人視野方向與交通場景圖像，并使用軟件分析駕駛人注視點的變化情況。采用逐幀分析手段，以獲得駕駛人員單個物體的注視時間與頻率。

（二）注視目標分類

將眼動儀收集到的注視點畫面一幀一幀進行分析，記錄駕駛人各個目標的注視時間，同時通過幀率分析駕駛員對同一物體的注視頻率。通過分析20位駕駛人員的注視行為，得到在城市道路上駕駛員的注視目標為38個，城鄉公路為35個。將這些目標具體劃分為6類，即：機動車、行人與非機動車、道路、車內、交通信息、其他。目標根據狀態劃分又可以分為靜態目標與動態目標。

按照是否與交通有關進行劃分，還可以將目標劃分為交通有關目標與交通無關目標，其中交通有關目標主要包括機動車、行人及非機動車、道路、車內、交通信息，而交通無關目標主要為其他目標。

（三）注視區域劃分

在本次試驗中，將駕駛人員的注視區域劃分為8個區域，標注為a、b、c、d、e、f、g、h。其中a區域代表的是道路前方距離駕駛員200m以上的區域；b、c、d是道路前方距離駕駛員150～200m以內的區域；e、f、g是道路前方距離駕駛員15～20m以內的區域；h為車內區域，包括駕駛員觀察左右后視鏡的內容，各區域都標注了固定的注視目標。

三、駕駛人注視目標分析

（一）對規定目標的注視

在城市道路上，熟練的駕駛人員在行車過程中主要關注道路情況與周圍車輛情況，而道路經驗較少的駕駛人員對車輛與道路的注視頻率同樣較高，但在行車過程中還受到行人、非機動車等因素的影響，對道路主要目標與實驗前標注的注視目標關注的較少。在城鄉公路行駛的過程中，熟練與非熟練駕駛人員的目標注視頻率大致相同，均更加關注車輛、道路與其他目標，而對車內信息、行人與交通信息的關注較少，這可能是因為城鄉道路行人較少，駕駛人員受其他目標的干擾也較少。但是在城鄉道路上也能看出熟練與非熟練駕駛人員的區別，主要表現在對主要目標的注視上，熟練駕駛人員對主要目標的關注度是非熟練駕駛人員的一倍，而非熟練駕駛人員對車內目標與道路的觀察度又是熟練駕駛人員的一倍。

試驗中得出熟練駕駛人對具體目標的注視差異，可以將具體原因分析為：在城市道路行駛中，由于交通狀況比較復雜，車輛的行駛速度較低，這使得熟練駕駛人員更加關注前方行駛車輛與道路的主要交通狀況，對于其他目標只需借助周圍視力就能夠基本掌握；非熟練駕駛人員在城市道路行車過程中，除了關注來往的車輛外，還經常以追隨的方式關注目標的變化，確保自己時刻屬于安全行駛的環境中。在城鄉公路上，由于交通環境比較單一，車輛的行駛速度也較高此時熟練駕駛人員就比較放松，因此駕駛過程中也更多的關注其他目標，而對車內信息與車內目標的關注度較少；非熟練駕駛人員則由于缺乏駕駛經驗與自信，往往更多的關注道路目標，同時經常查看車輛儀表來調整行車速度。

（二）對不同目標的注視分析

城市道路與城鄉公路注視結果現實：在城市道路上，熟練的駕駛人員注視目標最多的是道路前方近處目標、緊接著是遠處車輛與右側近處車輛。而非熟練駕駛人員注視的區域最多的是前方近處與遠處車輛，其次是右側近處車輛與前方近處目標。這種結果表明：熟練的汽車駕駛人員對道路與車輛的關注度均較高，而非熟練駕駛人員則更加關注車輛信息，對道路缺乏關注。在城鄉公路上，熟練駕駛人注視次數比較多的是遠方的目標以及其他目標，而非熟練駕駛人員更多的注視道路信息與車內儀表信息。

四、影響機理分析

擁有不同駕駛經驗的駕駛人員的主要注視區域與注視目標雖然類似，但是在注射頻率與時間上往往存在諸多差異。尤其是在環境比較復雜的城市道路中，由于行車環境復雜、車流量較大，熟練駕駛人員比非熟練駕駛人員更加關注前方近處目標；而在城鄉公路上，由于行車干擾較少，車輛速度較快，熟練駕駛人更加放松，對與行車無關的目標注視時間更長，注視區域也比非熟練駕駛人員更多。熟練駕駛人員由于具有豐富的行車經驗，在行車過程中往往會使用余光來獲得道路以及車輛信息，非熟練駕駛人員因為駕駛經驗不夠，需要刻意注視才能得出目標的實際情況。在城鄉公路上，非熟練駕駛人員由于缺乏對車速的判斷能力以及自信心不夠，常常需要借助車輛所反映的信息來獲得具體行車狀況，而且試驗中，還表現出非熟練駕駛人員多行駛在慢車道，熟練駕駛人員多行駛在快車道。

本文研究結果總結為駕駛人員的注視行為、駕駛特點受到駕駛經驗的較大影響。從人類認知與心理學的角度分析，人眼與大腦在駕駛過程中均表現出異常活躍的現象，當周圍駕駛環境單一或者交通量較少時，駕駛人員的視覺負荷也相應下降，駕駛人員能夠在較短的時間內獲得交通與車輛的具體情況。在人體視覺負荷較小時，駕駛人員往往會提高車速，主要的注視區域也集中于道路遠處。反之，在道路環境比較復雜的行車環境中，由于駕駛人員的大腦與眼睛需要收集的信息較多，視覺負荷加大，駕駛人員需要花費較長的時間獲取道路信息，同時駕駛人往往會降低車速，注視區域表現為關注道路近處區域。從自身安全保護的角度出發，在駕駛人員承受較大的視覺負荷時，駕駛人員總是傾向于搜集與形成有關的交通信息，而在視覺負荷較小的情況下，需要處理的交通信息也就更少。而駕駛經驗的不同，是導致駕駛人員信息處理優先次序與效率的主要影響因素，擁有熟練駕駛經驗的人員由于長時間的積累，往往知道怎樣收集信息以及學會集中注意力，用來應變隨時可能發生的道路條件變化或者車輛變化；而非熟練駕駛人員則往往因為經驗缺乏，在遇到突發狀況時心理失控，處理信息的效率較低。

總之，駕駛經驗對汽車駕駛人員注視行為特性有比較明顯的影響。在城市道路上，熟練的駕駛人員往往更關注近處目標，對后視鏡關注度也較高；而非熟練駕駛人員因其經驗缺乏，在道路的關注上往往與熟練駕駛人員存在差異。在城鄉公路中，熟練駕駛人員比較放松，非熟練駕駛人員則表現為自信心缺乏。利用本文的研究結論，希望今后針對我國高事故傾向性駕駛人員的培訓中，可以改善駕駛人員的視覺搜索策略，以提高駕駛安全性。

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