淺析惡劣天氣下駕駛人生理反應與行車安全關系

摘要：在不同的天氣情況下，駕駛人的生理反應是不同的，且其與行車安全之間存在一定的聯系。因此，需要在不同天氣環境下，對駕駛人的生理指標進行測試，并通過分析，確定出其與行車安全之間存在的具體關系。本文以試驗的形式，選取20名駕駛人員，分別對不同天氣狀況下，駕駛人的生理反應與行車安全之間的關系進行探討。

關鍵詞：惡劣天氣；駕駛人；生理反應；行車安全

在惡劣天氣下，發生交通事故的頻率要高得多，而最為常見的惡劣天氣主要是指下雨、下雪、霧天等天氣環境。在這些類型的天氣環境下，能見度比正常天氣下的能見度低，尤其是在霧天，能見度可能更會低于30米，這就會對駕駛員的視線造成干擾。

1試驗

1.1試驗對象

在本試驗中總共選取了20名駕駛員，這些駕駛員的駕駛經驗都不低于3年，且身體素質都比較好，20名駕駛員均為男性，平均年齡在32歲，平均駕齡為9年。所選擇的駕駛員都持有C1駕照，且駕駛習慣都比較好，視力正常，沒有色弱、色盲的情況出現，也不存在生理缺陷。參加試驗的20名駕駛員狀態都比較好，擁有足夠的睡眠，情緒正常，也沒有出現過度疲勞的情況。在對20名駕駛員進行測試時，所選擇的時間是白天，室內的溫度、照明、空氣等都處于良好狀態。

1.2試驗設備

在本試驗中，所用到的設備有開發型的汽車駕駛模擬器，其主要作用是對相對復雜的道路交通情況進行模擬，既可對不同的天氣情況進行模擬，也可對不同的道路狀況進行模擬，還可對不同的車流量進行模擬。根據相關調查，此設備可模擬出實際的道路交通環境，利用這種模擬器，可以讓人們感覺到就在實際的道路上行駛。此外，在本次試驗中用到的儀器還有生理檢測儀，型號為HF-2，是一種動態生理檢測儀，能夠對多項生理參數進行檢測。除此之外，還有HED型頭盔式眼動儀，利用這另種設備，可以長時間地采集到試驗者的各項生理數據。這兩種設備的精準度很高，十分輕便，佩戴方便。

1.3試驗方法

在本試驗中所選用的試驗場景為城市道路，車道為雙向6車道，速度控制為40km/h。在整個試驗路段中，總共模擬了三種天氣情況，一種是晴天，一種是雨天，一種是雪天。在正式試驗前，20名參加試驗的人員需要先熟悉汽車駕駛模擬器，然后由主持試驗的人員分別為其佩戴上動態多參數生理檢測儀和眼動儀。在試驗人員進行試驗的過程中，需要根據屏幕上的提示要求，嚴格按照規定的流程操作。在選擇“城市道路場景”后，再選擇“晴天”模式，就可以正式開始試驗。整個試驗需要在安靜的環境下進行，被試人員不能受到任何干擾。在完成“晴天”模式的試驗后，再分別選擇“雨天”和“雪天”場景進行試驗，在每種天氣環境下，試驗場景的道路都設置為閉環型。參加試驗的20名駕駛員在每—種場景道路上都要行駛30分鐘，為避免上次試驗對本次試驗造成干擾，兩次試驗之間，駕駛員應休息5分鐘，并依次完成3種場景的試驗。在整個試驗過程中，應將以下內容記錄下來：第一，眼動指標；第二，心率指標；第三，錯誤操作的類型和次數。在完成試驗后，主試人要將試驗設備取下來，并將其中記錄的數據導出來，對這些數據進行處理和分析。

2結果與分析

2.1操作特性

根據設備中記錄的數據，晴天天氣下，駕駛人出現錯誤操作的比例均在10%以下。而在模擬雨雪天氣情況下，對本次試驗中的錯誤操作類型統計發現錯，誤類型主要有三種：第一種是超速，比例為40.3%；第二種是違規換道，比例為34.1%；第三種是未打燈，比例為25.6%。這說明在被測的20名駕駛員中，在惡劣天氣情況下，出現錯誤操作的比例明顯上升，一部分原因是駕駛員的駕駛習慣問題，另一大原因是在惡劣天氣下駕駛員的應急反應能力薄弱，而導致違規操作的出現。這也是我國交通事故頻發的主要原因之一。

2.2心率特性

在對心率特性進行研究時，本試驗所選取的研究對象是20名被測人員在30分鐘內，所表現出的心率變化率。在對數據進行分析時，所采用的工具是SPSS18.0統計分析軟件。通過此軟件，能夠將錯誤操作的次數和平均心率變化率聯系起來，建立起對應的函數關系。通過建立回歸模型對其進行分析，可以得到較好的模型擬合效果。

在雨天和雪天條件下，駕駛人的心率變化率與操作錯誤次數之間具有一定的相關性，心率變化率與操作錯誤次數呈對數曲線增長趨勢。當天氣情況變復雜時，駕駛環境也會相應的變得更加復雜，駕駛人的生理狀況和心理狀況都會發生變化，使得其駕駛負荷明顯增大，進而影響其判斷和決策，這就是駕駛人操作失誤次數增加的原因。

2.3眼動特性

根據相關研究結果，當連續注視的時間超過100ms時，被稱作注視，當其低于100ms時，被成為掃視。在本次試驗中，20名被試人員愛每種天氣狀況下都有其對應的注視點，并將此注視點做為研究指標。注視范圍是指駕駛人在行駛過程中，所關注到的目標物的范圍大小，而注視時間則是指關注目標物所花費的時間。在對目標信息進行處理時，如果處理越困難，注視的范圍就越小，注視時間越長。通過試驗結果，可以發現駕駛人注視點分布范圍最廣的是在晴天，而在雨雪天氣時，駕駛人注視點的分布則比較集中。由此可見，在天氣情況變得復雜時，駕駛人的視覺特性會受到影響，因此，需要花費更多的時間來觀察道路情況，以確保行車的安全。而在駕駛負荷增加的情況下，駕駛人就會縮小其對道路環境的觀察范圍，在突發情況下，駕駛人要在短時間內作出正確反應就比較困難。

從一次注視結束到下一次注視開始，這段時間內眼睛多跳躍的范圍被稱為駕駛人的掃視幅度，而這段時間就被稱為掃視時間。當駕駛人在一次注視中，就能獲取所需的全部信息，則當其轉移到下次注視時，能跳過的距離就比較大，也就說掃視的幅度越大，掃視的時間就越長。在天氣狀況不同時，駕駛人的掃視幅度和掃視時間都會表現出明顯的差異性。在天氣為晴天時，駕駛人的掃視幅度是最大的，掃視時間是最長的。當駕駛人在雪天駕駛時，其掃視幅度最小，掃視時間最短。當駕駛人在雨天駕駛時，其掃視幅度介于晴天和雪天之間，掃視時間同樣如此。由此可見，在晴天的時候，駕駛人的視覺條件是最好的，所獲取的道路狀況信息也是最準確的。并且，在晴天時，駕駛人還可以預留一點時間去獲取其他信息。因此，當駕駛人向下一注視轉移時，掃視幅度就會比較大。由于雨天和雪天的道路狀況更加復雜，會增加駕駛人的負荷，其在一次注視中只能獲取少量的信息，所以駕駛人要進過多次注視才能獲取自己所需的信息。

3結語

綜上所述，在不同的天氣狀況下，駕駛人的心理變化率會表現出較大幅度的波動，所以駕駛人出現錯誤操作的次數，也會隨著天氣情況的復雜而增加。所以，在雨天和雪天等多種惡劣天氣下，駕駛人要對注視范圍加強重視，盡可能的減少天氣原因帶來的不良影響，才能有效保證駕駛安全性、行車安全性。