书城科普读物穿越时空的现代交通
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第3章 驾驶人和行人的交通特性

道路交通系统中的人包括车辆(机动车和非机动车)驾驶人、乘客和行人,他们都是道路的使用者,是交通系统中的主导。在这个系统中,人的因素不仅涉及交通安全,而且贯穿整个交通工程的各个方面。

驾驶人的交通特性

1.驾驶人的任务

驾驶人是道路交通系统中“会思考”的部分,其主要任务有以下三种。

①沿着选定的路线驾驶车辆,完成从起点到终点的运输过程,以实现人员和货物在空间上的移动。

②遵守交通法规,正确理解信号、标志与标线的含义,服从交通警察的指挥,自觉维护交通秩序,以保证交通的安全和通畅。

③遇到不利情况及时调整车速或改变车辆的位置和方向,甚至停车,以避免交通事故的发生。

以上三种任务中,后两项任务决定着车辆运行的可靠性和安全程度。

2.驾驶人的信息处理过程

车辆行驶时,驾驶人通过视觉、听觉与触觉等感觉器官感知车内外的各种行车信息,这些信息通过注意的选择,一部分以较深刻的印象进入驾驶人的大脑神经中枢,并结合驾驶人以往的经验进行加工,加工的结果是作出相应的判断和决策,最后通过“反应器”(如手、脚等)操纵车辆。此时如果“反应器”在反应上有偏差,必将导致车辆运动与驾驶人的实际期望不符,此时应把信息及时返回到神经中枢进行修正,然后再传递到“反应器”,“反应器”执行修正后的命令。

概括起来,驾驶人行车的过程,实际上就是感知、判断决策和操纵三个阶段不断循环往复的过程。

感知是驾驶人通过视觉、听觉与触觉等感觉器官来感知行车的环境、条件和信息,如道路线形、交通标志、人与车等。

判断决策是驾驶人在感知信息的基础上,结合驾驶经验和技能,经过分析,作出判断,确定有利于汽车安全顺畅地行驶的措施。

操纵是驾驶人依据判断决策所作出的实际反应和行动,具体指手、脚对汽车实施的控制,如加速、制动与转向等。

3.视觉特性

在行车过程中,驾驶人需要及时感知各种交通信息。根据统计分析,各种感觉器官给驾驶人提供交通信息的比例如下:视觉80%、听觉10%、触觉2%、味觉2%。可见,眼睛是驾驶人信息输入最重要的器官。因此对视觉机能的考核和研究是驾驶人特性研究的重要内容。

视觉就是外界光线经过刺激视觉器官在大脑中所引起的生理反应。视觉在辨别外界物体的明暗、颜色、形状等物理特性,以及区分物体的大小、远近等空间属性上都起着重要的作用。

对于驾驶人的视觉机能,主要从以下几个方面来考察。

(1)视力

视力就是眼睛分辨两物点之间最小距离的能力。根据眼睛所处的状态和时间不同,又有静视力、动视力和夜间视力之分。

静视力是站在视力表前5m处,依次辨认视标所测定的视力。视力共分12级,我国驾驶人体检时要求视力两眼各为0.7以上,或两眼裸视力不低于0.4,但矫正视力必须达到0.7以上,无红、绿色盲。日本的驾驶人考核标准规定:驾驶大客车的驾驶人,视力不应小于0.5;小汽车的驾驶人视力不小于0.4.

动视力是处在运动中观察物体的视力。动视力与汽车行驶的速度有关,随着车速的提高,视力明显下降。例如,以60km/h的速度行驶,驾驶人能看清车前240m的标志,而以80km/h的速度行驶,则在接近160m处才能看清车前标志,车速提高33%,视认距离反而减少36%。此外,动视力还随着驾驶人年龄的不同而有所差异,年龄越大,动视力降低的幅度越大。

夜间视力受光照度、背景亮度等诸多因素的影响。光照度增加则视力增加,光照度在0.1~10001X范围内,光照度与视力之间近乎为直线关系。黄昏时间对驾驶人行车最为不利,原因在于黄昏时刻,前灯的照度正与周围景物的光亮度相近,难以看清周围的车辆和行人,容易发生事故。

(2)视觉适应

视觉适应是视觉器官对于光亮程度突然变化而引起的感受性适应过程。由明亮处进入暗处,眼睛习惯后,视力恢复,称为暗适应;由暗处到明亮处,眼睛习惯后,视力恢复,称为明适应。暗适应时间较明适应所需时间长。如果进入暗室,眼睛习惯所需时间约为15min,30~40min才能完全适应,而明适应则可在1min内达到完全适应。

一般情况下,当由隧道外进入没有照明条件的隧道内,大约会发生10s的视觉障碍;夜晚在城区和郊区交界处,由于照明条件的改变也会使驾驶人产生视觉障碍,从而影响行车安全。所以设置照明设施时应予考虑。

此外,黄昏时路面的明亮度急速降低(特别是秋天的黄昏),但天空还比较明亮,视觉的暗适应较困难,而此时正值驾驶人和行人都感到疲劳的时候,事故发生率较高,因此应从多方面予以重视。再者,对于不同年龄的驾驶人来说,暗适应能力也有明显不同,研究结果表明,从20~30岁,暗适应能力是不断提高的,40岁以后就开始逐渐下降,而60岁时的暗适应能力仅为20岁人的1/8.因此,了解驾驶人暗适应的变化特点,对预防交通事故的发生是十分必要的。

(3)眩目

若视野内有强光照射,颜色不均匀,使人的眼睛产生不舒适感,形成视觉障碍,这就是眩目。夜间行车,对向来车的前灯强光照射,最易使驾驶人产生眩目现象。这种现象有连续与间断之分。夜间行车多半是间断性的眩目,当受到对向车灯强烈照射时,不禁要闭目或移开视线,这种现象称为生理性眩目。若由于路灯照明反射所产生的眩光使驾驶人有不愉快的感觉,这种现象称为心理性眩目。眩目是由眩光产生的,眩光会使人的视力下降,下降的程度取决于光源的强度、视线与影响光之间的夹角、光源周围的亮度、眼的适应性等多种因素。汽车夜间行驶,多数遇见的是间断性眩目。

强光照射中断以后,视力从眩目影响中恢复过来需要的时间,从亮处到暗处大约需要6s,从暗处到亮处大约需要3s,视力恢复时间的长短与刺激光的亮度、持续时间、受刺激人的年龄有关。

为了避免眩光影响,可采取交通工程措施。如改善道路照明,设道路中央分隔带并种植绿篱或设置防眩板、防眩网来遮蔽迎面来车的灯光,前灯用偏振玻璃做灯罩,使用双光束前照灯,戴防眩眼镜,驾驶人内服药物等。

与眩光有关的另一种现象是消失现象,即当某一物体(如行人)因同时受到对向车的车灯照射,而在某一相对距离内完全看不清该物,呈消失状态。一般站在路中心线的行人当双向车距行人约50m时,呈现消失现象,将辨认不出行人。为此在夜间横过马路时,站在中心处是很危险的。

(4)视野

当两眼注视某一目标,注视点两侧可以看到的范围称为视野。

将头部与眼球固定,同时能看到的范围为静视野。若将头部固定,眼球自由转动,同时看到的范围为动视野。动视野比静视野大,左右约宽15°,上方约宽10°,下方无变化。

视野受到视力、速度、颜色、体质等多种因素影响

色视觉在可见波长范围内,不同波长的感觉阈限不同。可见光的波长在400~760nm之间,可见的颜色是从短波的紫色到长波的红色之间的颜色。波长在此范围以上的称为红外线,在此范围以下的称为紫外线。

颜色有三个属性,分别为色相、明度与彩度。

色相是指反应各种具体色彩面貌的属性。色相决定于物体反射光的波长,是物体颜色在质方面的特性。红、黄、蓝为彩色的基本色。

明度为彩色的明暗程度。就视觉反应而言,可将明度理解为反射光引起视觉刺激的程度,如浅红、深红、暗红、灰红等明度变化。

彩度是指颜色的纯度。当一种颜色的色素含量达到极限时,正好发挥其色彩的固有特性,是该色相的标准色。

不同的颜色对驾驶人产生不同的生理、心理作用,如红色显近,青色显远;明亮度高的物体视之似大,显轻;明亮度低者,视之似小,显重等。

我国交通标志使用6种颜色,分别为红、黄、蓝、绿、黑与白。红色波长最长,传播最远,使人产生“火”和“血”的联想,对人的视觉和心理有一种危险感和强烈刺激,多用于禁令标志。黄色具有明亮和警戒感觉,用于注意危险的警告类标志。蓝色和绿色使人产生宁静和平与舒适的感觉,多用于指示、指路标志。夜间人眼的识别能力降低,白色最好,黑色最差。

4.反应特性

反应是由外界因素的刺激而产生的知觉——行为过程。它包括驾驶人从视觉产生认识后,将信息传到大脑知觉中枢,经判断,再由运动中枢给手脚发出命令,开始动作,动作生效。知觉——反应时间是控制汽车行驶性能最重要的因素,如反应时间的长短取决于驾驶人的素质、个性、年龄、对反应的准备程度及工作经验等。

5.疲劳

1)疲劳驾驶的定义与危害

驾驶人疲劳是指由于驾驶作业引起的身体上的变化、心理上的疲劳及客观测定驾驶人能力低落的总称。

驾驶汽车是一项脑力劳动与体力劳动并重、神经比较紧张的技术性工作。驾驶人驾车时间超过一定的长度便会发生疲劳,此时人的感觉、知觉、判断、意志决定与运动等都会受到疲劳的影响。

2)影响驾驶疲劳的因素

(1)驾驶人的生活情况

驾驶人每天的睡眠是否充足,与家庭、同事的关系是否和睦,家庭生活负担是否过重等,都会影响到驾驶的疲劳程度。如睡眠不足去开车,一定的时间后就会打瞌睡。在一般情况下,驾驶人一天行车超过10h以上,前一天睡眠时间不足4.5h者,事故率高。驾驶人家庭生活负担过重,家庭关系、同事关系不和睦,则在驾车时易走神、烦闷,或因过度劳累而产生疲劳。

(2)车内外的环境

车内环境包括温度、湿度、噪声、振动、照明、气味、座椅的舒适度、与同乘者关系的融洽状况等。这些因素的一项或多项的不利状态长时间作用于驾驶人,则易使驾驶人产生疲劳。车外环境包括时间(昼或夜)、天气(晴、雨、雪、雾)、道路线形、路面状况、沿线设施及交通情况(车流畅通或拥挤)等。夜间、雨天、雾天、雪天驾车较辛苦且较易疲劳。道路线形单调或视线不良、路面颠簸不平或太光滑、沿线设施繁杂或设置不当、车流太拥挤或车流速度反复变化等,都会使驾驶人的身体和神经由于劳累、枯燥或过度紧张而产生疲劳。

(3)驾驶人的自身特性

驾驶人的自身特性包括年龄、性别、身体状况、性格取向与驾驶技术等。年轻驾驶人与老年驾驶人相比,既易产生疲劳,也易消除疲劳。女性驾驶人在相同行车条件下比男性驾驶人易产生疲劳。身体健康、性格开朗愉快的驾驶人在同等条件下驾车产生疲劳的程度较低。

驾驶疲劳对安全行车有很大的影响,具体表现在驾驶人在驾车中反应时间增长、操作能力下降、判断失误增多等现象。据对疲劳驾驶人的检查可知,此时他们的视力下降,注意力不集中,对环境、高度、距离等判断发生错误,动作的准确性协调性变差。

6.饮酒与驾驶

饮酒后不宜驾驶车辆。酒的主要成分是酒精(化学名称为乙醇),酒的烈性程度,是指所含酒精浓度的大小。人饮酒后,酒精被胃肠黏膜迅速吸收,溶解于血液中,通过血液循环流遍全身,渗透到各组织内部。由于酒精与水有融合性,所以体内含水量高的组织和器官,如大脑和肝脏等,酒精含量也高。

酒精具有麻醉作用。它作用于高级神经中枢,最初使人有些轻松,减弱了对运动神经的约束,四肢活动敏捷,随着脑与其他神经组织内酒精浓度的增高,中枢神经活动便逐渐迟钝,先使人的判断力发生障碍,而后四肢活动也变得迟缓了。

饮酒对精神和心理的影响,比对身体的影响更大,其主要表现为:①情绪不稳定;②理性被麻痹,对各种事物的注意力下降;③意识面变窄;④信息处理能力下降,影响其选择面;⑤预测的正确度和自制能力下降;⑥危机感被麻痹,脾气变大,喜欢超速和超车等,安全程度显著变坏;⑦记忆力下降。

由于饮酒对人的生理和心理能产生上述影响,所以,饮酒后驾驶人的驾驶机能会不同程度地下降。实验证明,体内酒精浓度为8%时,驾驶能力有所下降;浓度为10%时,下降15%;浓度为15%时,下降39%。《中华人民共和国治安管理处罚条例》第二十六条规定:饮酒后不准驾驶车辆,如违反规定,除依照本规定处罚外,可以并处吊扣6个月以下驾驶证;情节严重的,可以并处吊扣6个月以上12个月以下驾驶证。

7.驾驶人的差异

在拟订道路设计标准、汽车结构尺寸时,在对事故进行分析并采取安全措施时,要考虑驾驶人的各种特点,如性别、年龄、气质、知识水平、驾驶技术熟练程度、精神状态等。设计取值一般根据满足85%驾驶人的需要为度,对其余15%驾驶人的变化只予以适当考虑。

驾驶人的差异主要有以下几个方面:

1)性别差异

就一般而言,男性为外倾型(心理活动表现在外向、开朗、活跃、善交际、积极、富有正义感和意志决定能力等),女性为内倾型(心理活动表现在深沉、文静、反应迟缓、顺应困难、直观、情绪不定)。具体表现为以下几点。

①开车时,男驾驶人易强行超车,东张西望,女驾驶人这种现象较少。

②男驾驶人对超速行车往往采取不在乎的态度,女驾驶人则很慎重。

③连续行车时间较短时女性的肇事率较低,若时间较长则恰恰相反。

④若遇到紧急情况时,差别更大。例如,在遇到正面冲撞之前的一刹那,多数男性想方设法摆脱,而女驾驶人则陷入恐慌,手脚失措。

⑤男驾驶人反应时间较短,女性较长。

由于驾驶人在性别上的差异,在管理中就应注意男、女驾驶人的心理、生理特点;培训驾驶人时,应适当延长女驾驶人的训练时间,在安排任务时,让女驾驶人操纵轻便车。这样,有利于搞好交通运输,保证交通安全。

2)年龄差异

对于青年驾驶人,希望炫耀、侥幸、冒险、求刺激,往往会造成事故。在一般情况驾驶考试时,随年龄增高(不超过45岁)得分高,事故少;在紧急情况驾驶考试时,年龄在20~25岁者得分高,事故少,年龄大者成绩差。22~26岁的驾驶人,反应时间最短。对于夜间眩光后的恢复时间,年龄越小者越快。青年驾驶人视力恢复时间约需2~3s,超过55岁,恢复时间大约10s。老年驾驶人对交通标志、弯道、障碍判断不清,反应迟钝、易肇事。对青年驾驶人应加强教育,对老年驾驶人不安排夜间行车,中年驾驶人的驾驶效果比较好。

3)气质差异

气质是人典型的稳定的心理特点,表现在各样活动中因人而异的心理活动的动力上,不以活动的内容、目的和动机为转移。

古希腊著名医生希波克拉观察到不同的人会有不同的气质。他认为人体内有4种体液:血液、黏液、黄胆汁和黑胆汁。机体的状态决定于4种体液的混合比例,分别由某种体液占优势而生产多血质、胆汁质、黏液质、抑郁质等4种气质。

了解人的气质对于安全教育、驾驶人培训、组织交通运输业务都有重要意义。例如,针对多血质驾驶人的特点,着重进行踏实、专一、不开快车等方面的教育;对胆汁质驾驶人,注意进行耐力、细心方面的教育,对其缺点错误不要当众批评,不要用“激将”法;对黏液质驾驶人,多给予指导,注意培养机动灵活的思维方式;对抑郁质驾驶人,要多鼓励,培养自信心。总之要针对不同的特点进行工作,才能得到较好的效果。

8.外界因素对驾驶人的影响

驾驶人的上述有关交通特性除受自身生理——心理素质、婚姻状况、精神状态等条件影响外,还受道路条件、车辆状况、交通环境等外界因素的影响。

①道路线形设计欠妥,可能使视线失去诱导,使驾驶人产生错觉,增加驾驶人的心理紧张程度和驾驶疲劳。

②车辆的结构尺寸、仪表位置、操纵系统及安全设备等都对驾驶有影响。

③受到环境的影响:交通标志的布设会约束驾驶人的行为;道路周围若有吸引人注意的干扰点,驾驶人的注意力会分散;若沿途播放轻音乐,可加快车速;路上行人过多,会增加驾驶人的心理紧张等。

总之,驾驶人应具备以下职业特点:身体健康,能从危险中选择出最危险的情况;正确、冷静、迅速而恒定地作出反应;在黄昏时有必要的视力;对眩光不敏感;有判断速度、距离的能力;对方向盘和踏板能施加不同力;能判别不同的颜色;准确行车;技术熟练、反应机敏;对工作有兴趣;对同志态度和蔼;遵守交通法规等。

行人交通特性

步行交通是与人类生活密不可分的一项活动。步行能够使个人与环境及他人直接接触,达到生活、工作、交往、娱乐等各种目的。为了满足步行者的生理、心理和社会需要,并保证他们不消耗过多的体力、不受其他行人的干扰、不发生交通事故,就必须提供必要的设施。这些设施的规划、设计、实施需要对行人交通的特性有很好的认识和理解。从交通事故的分析可知,行人交通事故所占比例很大。在交通系统中,行人是弱者,最容易受害,因此对行人交通应进行管制。其中包括设人行道、人行过街横道、专用行人过街信号、护栏、安全带、安全岛、行人过街地道与天桥、照明及法规等。

1.行人交通特性

行人交通特征表现在行人的速度、对个人空间的要求、步行时的注意力等方面。这些与行人的年龄、性别、素养、心境、体质及出行目的等因素有关,也与行人所处的区域、周围的环境、街景与交通状况等有关。

2.儿童交通特点

由于汽车交通的发展,给儿童的生活带来了很大影响,使得他们的活动空间变小了。儿童在道路上玩耍,在上下学的路上和广场上玩球等都有可能与汽车冲突而肇事。因此,家庭、学校应对儿童进行交通安全教育。

儿童交通事故所占比例不小。以日本大阪为例,1979年交通死亡321人,其中步行者和骑自行车的死亡占一半,而儿童又约占其中的1/3.

儿童的活动有其特点。6岁以下的儿童,活动半径很小,距住地一般不超过100m。倘若看护不到,突然跑到街上去玩,有可能肇事。幼儿园的儿童及小学低年级学生,智力发育不健全、思想简单、缺少交通知识,敢冒险从汽车前后穿越,因此酿成事故。随着年龄的增长,小学高年级学生及初中学生,活动范围增大,骑车上学,可能因骑车技术不熟练或速度过快而发生交通事故。

为了保护儿童,应从小就对儿童进行交通安全教育。日本的小学一年级,第一堂课就是教怎样过人行横道,全日本在大城市里设有儿童交通公园200多处。在小学、幼儿园所在范围的方圆500m地区的道路上都标有“学校区”的牌子,以引起驾驶人注意。

乘客的交通特性

乘客的交通特性的共同要求是安全、迅速与舒适。因此,线形设计、交通工具配备与交通设施都应考虑到这些要求。

当汽车弯道上行驶时,横向力系数大于0.2时,乘客有不稳定感;横向力系数大于0.4时,乘客站立不住,有倾倒的危险。当曲线半径较小时,如果汽车由直线直接转入圆曲线,并且车速较快,乘客就会感到不舒服。所以在线形设计标准中对平曲线的最小半径和缓和曲线的长度都有规定。

在山区道路上或在陡边坡高填土道路上行车,乘客看不到坡脚,会产生害怕心理。如果在这种路段的路肩上设置护栏或放缓边坡,会消除不安心理。

道路美学与交通安全之间存在着微妙的关系。采用顺畅连续的线形、宽阔的带弧形的边沟、平缓的边坡等都会有助于道路美化和增加交通安全。这样,道路本身比较安全,驾驶人和乘客看起来也比较安全。无论道路多么优美,如果没有安全感,就不能认为在美学上是满意的。

乘客都希望缩短出行时间,尽快到达目的地。人们经常见到的挤车现象,就是这种心理状态的具体表现。已在车上的乘客,希望中途一站不停,直达目的地。对于要乘车的旅客,希望出门就有车站,每辆车都停靠,来车就能上去。

乘车时间过长,容易产生烦躁情绪。为此,路线的布设应考虑到美学要求,应尽量利用名胜古迹、自然景物组成优美的道路交通环境,使乘客在旅途中能观赏风光,感到心旷神怡。同时沿线布设一些休息场地,使需要停驻的车辆稍停片刻,以便乘客下车活动、伸展肌肉、减轻疲劳。

由于体力、心理、生活、就业等方面的原因,城市居民对日常出行时间的容忍性是有一定限度的列。如果他们的居住地离市中心的距离超出了可容忍的最大出行时间,则他们对自己居住地的位置及交通系统服务是不会满意的。