智能手機使用行為對駕駛可靠性影響分析

何子欽，賈長建，朱 輝，賈丙碩

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712000）

引言

自手機問世以來，使用率飛速增長，尤其隨著智能手機的普及，駕駛員在駕駛過程中使用手機的頻率越來越高。IIHS的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在駕駛過程中有60%的駕駛員使用手機[1]。White等的研究報告也指出，無論是手持式（hand-held）還是免提式（hands-free），駕駛員在駕駛時使用手機是比較普遍的行為[2]。

國內(nèi)研究者多大使用駕駛模擬器來進行模擬實驗，研究發(fā)現(xiàn)，在駕駛時使用手機出現(xiàn)偏離駕駛中心線次數(shù)顯著增多，腦力負荷增加，加速踏板開合頻率增加，轉(zhuǎn)向燈使用次數(shù)減少，檔位轉(zhuǎn)換及車速保持的能力減弱。彭丹丹等對比手機支架、手機語音、手持手機和無導(dǎo)航四種手機導(dǎo)航模式，發(fā)現(xiàn)不同手機導(dǎo)航方式均造成不同程度的分心[3]。國外研究者將大量真實事故數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，由于駕駛過程中使用手機所導(dǎo)致的交通事故占統(tǒng)計事故率的36%，駕駛時頻繁使用手機者的事故率是正常駕駛者的兩倍。在因使用手機導(dǎo)致事故的案例統(tǒng)計中，女性駕駛者與駕齡較短者占比更高[4]。

國內(nèi)外研究普遍證明駕駛時使用手機對駕駛安全性存在負面影響，但并未對其進行駕駛可靠性影響過程進行分析。本文就手機使用行為的視覺資源消耗及認知資源消耗等方面，依據(jù)駕駛行為信息加工機理和注意分配理論，對其進行分析。

1 駕駛過程中手機使用行為分類及駕駛可靠性

1.1 多任務(wù)視角下使用行為分類

將駕駛員在駕駛過程中使用手機對其造成的影響來源進行分類，主要分為三大類：認知分心，指駕駛員因思考從而導(dǎo)致忽略道路信息；視覺分心，指駕駛員因注視瀏覽手機內(nèi)容而將視線偏離道路；動作分心，指駕駛員因操作手機等駕駛次任務(wù)而影響正常汽車駕駛的行為。

1.2 駕駛員視角下使用行為分類

根據(jù)駕駛員在日常駕駛過程中使用手機的行為習(xí)慣，可將其分為四大類：與短信閱讀、編輯有關(guān)，與撥打接聽電話等通話行為有關(guān)，與影音、網(wǎng)頁瀏覽等娛樂有關(guān)，與導(dǎo)航設(shè)置、道路信息查詢等駕駛有關(guān)[5]。

根據(jù)已有手機使用行為研究，結(jié)合駕駛員駕駛過程中使用手機對駕駛行為在視覺、聽覺、認知、操作等方面的影響特性，本文將駕駛員手機使用行為分為三類：信息文本輸入反饋、觀看瀏覽、語音通話。

1.3 駕駛可靠性

駕駛可靠性是指駕駛員在規(guī)定的條件下在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的駕駛?cè)蝿?wù)的能力[6]。行車安全性基于駕駛員的駕駛可靠性進行分析，現(xiàn)有的駕駛可靠性以人因可靠性為主因素對駕駛行為綜合研究。但現(xiàn)在的車輛ADAS系統(tǒng)技術(shù)對于車輛的輔助駕駛有一定的干擾性，因此，本文中對于駕駛可靠性的定義為，在ADAS系統(tǒng)等終端設(shè)備輔助駕駛下，駕駛員在規(guī)定時間和規(guī)定的條件下無差錯地完成駕駛?cè)蝿?wù)的能力。

2 駕駛行為注意與駕駛分析

2.1 駕駛行為注意及分配

駕駛過程中在完成駕駛主任務(wù)的前提下也會伴隨著多項駕駛次任務(wù)的發(fā)生，駕駛員必然會思考駕駛主任務(wù)的同時考慮次任務(wù)的實施，這就是駕駛行為的注意。車輛行駛過程中，駕駛員通過視覺、聽覺和觸覺會對外界道路交通信息（行車間距、交通標志設(shè)施及行人行走軌跡判斷等）進行收集加工，在此過程中注意資源被用來感知刺激信息同時作出思維決策，進而大腦進行反應(yīng)選擇后命令身體進行反應(yīng)執(zhí)行。

2.2 智能手機使用與駕駛分心行為

駕駛分心是指在駕駛車輛過程中，駕駛員將注意資源分配給除正常駕駛（駕駛主任務(wù)）以外的駕駛次任務(wù)而導(dǎo)致分散駕駛注意力的行為，通常占用程度越大，駕駛安全性越低[7]。一般認為，視覺分心和認知分心是導(dǎo)致交通事故發(fā)生的重要因素，因為其極大程度上占用消耗了視覺資源和認知資源。

2.3 視覺資源與認知資源消耗

駕駛車輛過程中，視覺資源用于駕駛員觀測路面情況、留意過街行人及周邊交通信號設(shè)施等，在此過程中，使用手機進行瀏覽信息等駕駛次任務(wù)則會占用駕駛視覺資源，導(dǎo)致駕駛員注視范圍降低，掃視角度減小，獲得視覺信息的能力顯著變?nèi)酰瑢囕v的控制敏感度降低，進而引發(fā)交通事故。超過90%的道路交通及車輛信息都是通過視覺通道傳遞給駕駛員的，因此信息感知等視覺資源占用了大量注意資源。

駕駛車輛過程中，認知資源用于駕駛員進行周邊風(fēng)險感知、處置判斷、交通行為預(yù)判等，駕駛時進行語音通話是出現(xiàn)頻次最高的認知次任務(wù)，駕駛員首先會運用聽覺通道進行感知通話內(nèi)容，在經(jīng)過思考后將想法編譯成語言反饋給談話人，此過程需要占用認知資源對信息進行處理，主要影響駕駛員對交通情景的識別和探測能力、反應(yīng)敏感度[8]。

2.4 影響過程分析

駕駛過程中駕駛次任務(wù)過多，必然會占用部分駕駛資源，當(dāng)駕駛次任務(wù)資源消耗需求大于駕駛主任務(wù)時，就會在駕駛主、次任務(wù)之間形成對資源的競爭。駕駛過程中使用手機，會明顯影響駕駛員對道路和周邊信息的讀取和感知能力，導(dǎo)致其對信息處理的速度有所緩解，過多地占用駕駛主任務(wù)的駕駛資源，導(dǎo)致駕駛績效下降，駕駛可靠性降低。駕駛時使用手機對駕駛可靠性影響過程如下圖1所示。

圖1 智能手機使用行為對駕駛可靠性的影響過程分析

3 結(jié)論

駕駛員在車輛駕駛過程中，進行信息輸入和顯示觀看等駕駛次任務(wù)，會對駕駛資源中的視覺資源進行消耗，而語音通話及駕駛員自身的心理特征則會對駕駛資源的認知資源進行消耗，導(dǎo)致駕駛主任務(wù)的駕駛資源減少，駕駛員對道路交通信息的接收和處理能力減弱，進而極大程度上對駕駛可靠性有負面影響。