汽車駕駛人駕駛經驗對注視行為特性的影響

魏利剛

摘 要：近年來，各國研究人員對駕駛人的駕駛經驗與注視行為進行了形式各異的研究。駕駛經驗是影響駕駛人交通行為的重要因素，研究駕駛經驗對駕駛人注視行為特性的影響規律，對于訓練駕駛人的視覺搜索和危險感知能力，進而從駕駛人的角度提高整個交通系統的安全性具有重要意義。

關鍵詞：汽車駕駛人；駕駛經驗；注視行為特性；影響；

注視行為是駕駛人的一種基本的眼動形式，也是眼動研究中用來探討內在認知過程的一個重要指標。駕駛人在駕駛過程中，主要通過注視行為來識別交通環境中的目標信息。

1 駕駛人注視區域劃分

1.1 傳統駕駛人注視區域劃分方法

國內外相關研究檢索發現，駕駛人注視區域劃分方法主要有2種：視野平面法和錄像回放法。視野平面法是把視野平面劃分為幾個部分，認為落在各部分的注視點即為注視該區域的場景，這是比較常用的一種視覺注視區域的研究方法，來源于對靜態場景的視覺行為研究。通過把視野平面劃分幾個部分的注視區域研究方法，優點是簡單易行，區域劃分后對各項指標的統計分析工作量較小；缺點是精確度低，統計結果可信度較差。錄像回放法是通過觀看帶有注視點的試驗錄像回放，逐幀分析每幅畫面的注視點位置，確定每個注視點的注視目標，錄像回放法的優點是精確度高，因為對每幅畫面都進行分析，不會出現誤差，各因素的差異也不會對統計結果產生影響；缺點是統計工作量大。

1.2 駕駛人注視區域劃分的動態聚類法

為了克服傳統注視區域劃分方法的缺陷，探索采用聚類方法對注視點在視野平面上位置的解析坐標進行聚類，對駕駛人行車過程中的注視區域進行了劃分，該方法具有劃分速度快，工作量小，且注視區域劃分結果比較準確的優點。通過與試驗錄像的對照，可以確定各區域內的主要注視目標。

2 汽車駕駛人駕駛經驗對注視行為特性的影響

（1）不同區域的注視特征分析。熟練駕駛人與非熟練駕駛人對各區域的關注特征都大體相似，同時，駕駛人的注視特征也存在一定差異，并且駕駛人在不同道路上駕駛時，其主要注視區域也不同。在城市道路上，熟練駕駛人和非熟練駕駛人注視頻次差異較大的區域為g區域和c區域，即右側近處和中央稍遠處區域，熟練駕駛人比非熟練駕駛人更多地注視右側近處，而非熟練駕駛人比熟練駕駛人看中央稍遠處的頻次更高。在公路上，熟練和非熟練駕駛人對遠、中、近的中央區域注視頻次分配是不一樣的，熟練駕駛人比非熟練駕駛人看得遠；另一個差異較大的區域是h區域，即車內區域，非熟練駕駛人比熟練駕駛人更多地看車內。

（2）駕駛人的注視行為中，下一個注視點所處的位置，只依賴于當前的注視點，而與在當前注視點之前駕駛人注視了什么地方無關，因而可以用馬爾可夫鏈來解決這個問題。駕駛人注視點馬爾可夫鏈，在時間、狀態上都是離散的。不同駕駛經驗的駕駛人其主要注視區域、注視目標等雖有部分類似，但也均存在一定差異。在環境復雜、車流量較大的城市道路上，熟練駕駛人比非熟練駕駛人更關注近處目標；在公路上，由于車流量較小，車速較快，熟練駕駛人的駕駛狀態比非熟練駕駛人放松，注視區域也比非熟練駕駛人遠一些。熟練駕駛人對遠一些的事物不用特意地注視而常常用余光獲取信息，而非熟練駕駛人對于遠一些的事物必須要特意地去注視才能了解，以獲取更多的信息。在公路上，非熟練駕駛人對車速的判斷缺乏信心，因此，經常通過察看儀表板來確定和調控車速，并且非熟練駕駛人多行駛在右側車道（慢車道），而熟練駕駛人則多行駛在左側車道（快車道）。本文認為注視行為及駕駛特點差異反映出了駕駛經驗對駕駛人注視行為有較大影響。從認知心理學中人眼及大腦處理信息的角度而言，當駕駛環境中交通信息量較少時，駕駛人的視覺負荷較低，能夠通過較短時間的注視完成對信息的獲取和處理；同時在視覺負荷較低時，駕駛人會提高行駛車速，從而主要的注視區域在遠方。反之，在復雜的交通環境中，由于眼睛和大腦需處理的交通信息量較大，導致駕駛人視覺負荷增大，需要通過較長時間的注視完成對信息的獲取和處理，同時需要降低車速以減小視覺負荷，從而表現為較多地注視近處區域。從保護自身安全的角度而言，在視覺負荷較大時，駕駛人總是傾向于優先處理對車輛行駛有重要影響的交通信息；而在視覺負荷不大時，駕駛人相對比較輕松，由于需處理的交通信息量較少，熟練駕駛人往往會提高車速，并常常在認為車輛的安全行駛不受影響的時候，關注許多與交通無關的目標，因而在公路上駕駛時，駕駛人關注最多的不是道路和其他車輛，而是與交通無關的其他目標。而駕駛經驗不同，也導致駕駛人處理信息的優先次序及效率不同，熟練駕駛人由于長時間的經驗積累，已經學會集中精力優先搜尋與交通有關的信息，以應對道路上隨時可能發生的變化；而非熟練駕駛人處理信息的效率相對較低，也使得其駕駛緊張度高于熟練駕駛人。非熟練駕駛人在各種道路上對與交通無關目標的注視均較少，即表明其駕駛經驗不足，駕駛過程中比較謹慎。

（3）在城市道路上，熟練駕駛人駕駛過程中基本都在關注道路和車輛，而非熟練駕駛人對車輛注視較多，其次還經常注視道路和其他目標，但其對道路目標的關注顯著少于熟練駕駛人，而對其他目標的關注明顯高于熟練駕駛人。在公路上，駕駛人注視頻次分布趨勢相似，均較多地關注車輛、道路和其他目標，而對車內信息、行人以及交通信息的關注較少。熟練駕駛人對車輛和其他目標的關注比非熟練駕駛人高很多，非熟練駕駛人對道路和車內目標的關注則比熟練駕駛人多近1倍。熟練與非熟練駕駛人對具體目標注視特征的差異，具體原因為：在城市道路上，交通狀況比較復雜，車輛的行駛速度也不高，此時熟練駕駛人主要關注行駛的車輛和道路交通狀況信息，對于其他目標，基本上通過周邊視力就可以了解到，而非熟練駕駛人除了關注往來的車輛之外，還經常通過直接追隨方式注視其他目標來獲得較多的交通信息，以保證自己能夠安全駕駛；在公路上，交通環境比較單一，車輛能夠以較高速度行駛，此時熟練駕駛人由于經驗比較豐富，駕駛過程中比較放松，因此，能夠較多地關注其他目標，而對道路和車內目標關注較少，非熟練駕駛人則由于缺乏經驗和自信，往往更多地關注道路狀態，同時常常通過查看車內儀表板等來調整車速和駕駛狀態。對于后視鏡的使用，駕駛人也表現出較大差異：熟練駕駛人更多使用車內后視鏡和右后視鏡觀察車輛后方信息，而非熟練駕駛人則多使用左后視鏡進行觀察，說明在公路上，熟練駕駛人多行駛在左側車道（快車道），而非熟練駕駛人則多行駛在右側車道（慢車道）。另外，在公路上駕駛時，熟練駕駛人對車內其他目標的注視顯著高于非熟練駕駛人，表明熟練駕駛人的駕駛狀態比較放松。

非熟練駕駛人在交通量較大或車速較高時，其駕駛緊張度較高；就處理視覺信息的能力而言，非熟練駕駛人比熟練駕駛人欠缺經驗。駕駛經驗不同，導致駕駛人處理信息的優先次序及效率也不同；非熟練駕駛人處理信息的效率相對較低，其視覺搜索策略有待改善。

參考文獻：

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