道路交通係統中的人包括車輛(機動車和非機動車)駕駛人、乘客和行人,他們都是道路的使用者,是交通係統中的主導。在這個係統中,人的因素不僅涉及交通安全,而且貫穿整個交通工程的各個方麵。
駕駛人的交通特性
1.駕駛人的任務
駕駛人是道路交通係統中“會思考”的部分,其主要任務有以下三種。
①沿著選定的路線駕駛車輛,完成從起點到終點的運輸過程,以實現人員和貨物在空間上的移動。
②遵守交通法規,正確理解信號、標誌與標線的含義,服從交通警察的指揮,自覺維護交通秩序,以保證交通的安全和通暢。
③遇到不利情況及時調整車速或改變車輛的位置和方向,甚至停車,以避免交通事故的發生。
以上三種任務中,後兩項任務決定著車輛運行的可靠性和安全程度。
2.駕駛人的信息處理過程
車輛行駛時,駕駛人通過視覺、聽覺與觸覺等感覺器官感知車內外的各種行車信息,這些信息通過注意的選擇,一部分以較深刻的印象進入駕駛人的大腦神經中樞,並結合駕駛人以往的經驗進行加工,加工的結果是作出相應的判斷和決策,最後通過“反應器”(如手、腳等)操縱車輛。此時如果“反應器”在反應上有偏差,必將導致車輛運動與駕駛人的實際期望不符,此時應把信息及時返回到神經中樞進行修正,然後再傳遞到“反應器”,“反應器”執行修正後的命令。這個過程可以抽象成如圖1所示的信息處理過程。
圖1駕駛人的信息處理過程
概括起來,駕駛人行車的過程,實際上就是感知、判斷決策和操縱三個階段不斷循環往複的過程。
感知是駕駛人通過視覺、聽覺與觸覺等感覺器官來感知行車的環境、條件和信息,如道路線形、交通標誌、人與車等。
判斷決策是駕駛人在感知信息的基礎上,結合駕駛經驗和技能,經過分析,作出判斷,確定有利於汽車安全順暢地行駛的措施。
操縱是駕駛人依據判斷決策所作出的實際反應和行動,具體指手、腳對汽車實施的控製,如加速、製動與轉向等。
3.視覺特性
在行車過程中,駕駛人需要及時感知各種交通信息。根據統計分析,各種感覺器官給駕駛人提供交通信息的比例如下:視覺80%、聽覺10%、觸覺2%、味覺2%。可見,眼睛是駕駛人信息輸入最重要的器官。因此對視覺機能的考核和研究是駕駛人特性研究的重要內容。
視覺就是外界光線經過刺激視覺器官在大腦中所引起的生理反應。視覺在辨別外界物體的明暗、顏色、形狀等物理特性,以及區分物體的大小、遠近等空間屬性上都起著重要的作用。
對於駕駛人的視覺機能,主要從以下幾個方麵來考察。
(1)視力
視力就是眼睛分辨兩物點之間最小距離的能力。根據眼睛所處的狀態和時間不同,又有靜視力、動視力和夜間視力之分。
靜視力是站在視力表前5m處,依次辨認視標所測定的視力。視力共分12級,我國駕駛人體檢時要求視力兩眼各為0.7以上,或兩眼裸視力不低於0.4,但矯正視力必須達到0.7以上,無紅、綠色盲。日本的駕駛人考核標準規定:駕駛大客車的駕駛人,視力不應小於0.5;小汽車的駕駛人視力不小於0.4。
動視力是處在運動中觀察物體的視力。動視力與汽車行駛的速度有關,隨著車速的提高,視力明顯下降。例如,以60km/h的速度行駛,駕駛人能看清車前240m的標誌,而以80km/h的速度行駛,則在接近160m處才能看清車前標誌,車速提高33%,視認距離反而減少36%。此外,動視力還隨著駕駛人年齡的不同而有所差異,年齡越大,動視力降低的幅度越大。
夜間視力受光照度、背景亮度等諸多因素的影響。光照度增加則視力增加,光照度在0.1~10001X範圍內,光照度與視力之間近乎為直線關係。黃昏時間對駕駛人行車最為不利,原因在於黃昏時刻,前燈的照度正與周圍景物的光亮度相近,難以看清周圍的車輛和行人,容易發生事故。
(2)視覺適應
視覺適應是視覺器官對於光亮程度突然變化而引起的感受性適應過程。由明亮處進入暗處,眼睛習慣後,視力恢複,稱為暗適應;由暗處到明亮處,眼睛習慣後,視力恢複,稱為明適應。暗適應時間較明適應所需時間長。如果進入暗室,眼睛習慣所需時間約為15min,30~40min才能完全適應,而明適應則可在1min內達到完全適應。
一般情況下,當由隧道外進入沒有照明條件的隧道內,大約會發生10s的視覺障礙;夜晚在城區和郊區交界處,由於照明條件的改變也會使駕駛人產生視覺障礙,從而影響行車安全。所以設置照明設施時應予考慮。
此外,黃昏時路麵的明亮度急速降低(特別是秋天的黃昏),但天空還比較明亮,視覺的暗適應較困難,而此時正值駕駛人和行人都感到疲勞的時候,事故發生率較高,因此應從多方麵予以重視。再者,對於不同年齡的駕駛人來說,暗適應能力也有明顯不同,研究結果表明,從20~30歲,暗適應能力是不斷提高的,40歲以後就開始逐漸下降,而60歲時的暗適應能力僅為20歲人的1/8。因此,了解駕駛人暗適應的變化特點,對預防交通事故的發生是十分必要的。
(3)眩目
若視野內有強光照射,顏色不均勻,使人的眼睛產生不舒適感,形成視覺障礙,這就是眩目。夜間行車,對向來車的前燈強光照射,最易使駕駛人產生眩目現象。這種現象有連續與間斷之分。夜間行車多半是間斷性的眩目,當受到對向車燈強烈照射時,不禁要閉目或移開視線,這種現象稱為生理性眩目。若由於路燈照明反射所產生的眩光使駕駛人有不愉快的感覺,這種現象稱為心理性眩目。眩目是由眩光產生的,眩光會使人的視力下降,下降的程度取決於光源的強度、視線與影響光之間的夾角、光源周圍的亮度、眼的適應性等多種因素。汽車夜間行駛,多數遇見的是間斷性眩目。
強光照射中斷以後,視力從眩目影響中恢複過來需要的時間,從亮處到暗處大約需要6s,從暗處到亮處大約需要3s,視力恢複時間的長短與刺激光的亮度、持續時間、受刺激人的年齡有關。
為了避免眩光影響,可采取交通工程措施。如改善道路照明,設道路中央分隔帶並種植綠籬或設置防眩板、防眩網來遮蔽迎麵來車的燈光,前燈用偏振玻璃做燈罩,使用雙光束前照燈,戴防眩眼鏡,駕駛人內服藥物等。
與眩光有關的另一種現象是消失現象,即當某一物體(如行人)因同時受到對向車的車燈照射,而在某一相對距離內完全看不清該物,呈消失狀態。一般站在路中心線的行人當雙向車距行人約50m時,呈現消失現象,將辨認不出行人。為此在夜間橫過馬路時,站在中心處是很危險的。
(4)視野
當兩眼注視某一目標,注視點兩側可以看到的範圍稱為視野。
將頭部與眼球固定,同時能看到的範圍為靜視野。若將頭部固定,眼球自由轉動,同時看到的範圍為動視野。動視野比靜視野大,左右約寬15°,上方約寬10°,下方無變化。
視野受到視力、速度、顏色、體質等多種因素影響。隨著車速增大,駕駛人的視野明顯變窄,注視點隨之前移,兩側景物變得模糊,見表1所列。
表1駕駛人視野與行車速度的對應關係
(5)色視覺
色視覺在可見波長範圍內,不同波長的感覺閾限不同。可見光的波長在400~760nm之間,可見的顏色是從短波的紫色到長波的紅色之間的顏色。波長在此範圍以上的稱為紅外線,在此範圍以下的稱為紫外線。
顏色有三個屬性,分別為色相、明度與彩度。
色相是指反應各種具體色彩麵貌的屬性。色相決定於物體反射光的波長,是物體顏色在質方麵的特性。紅、黃、藍為彩色的基本色。
明度為彩色的明暗程度。就視覺反應而言,可將明度理解為反射光引起視覺刺激的程度,如淺紅、深紅、暗紅、灰紅等明度變化。
彩度是指顏色的純度。當一種顏色的色素含量達到極限時,正好發揮其色彩的固有特性,是該色相的標準色。
不同的顏色對駕駛人產生不同的生理、心理作用,如紅色顯近,青色顯遠;明亮度高的物體視之似大,顯輕;明亮度低者,視之似小,顯重等。
我國交通標誌使用6種顏色,分別為紅、黃、藍、綠、黑與白。紅色波長最長,傳播最遠,使人產生“火”和“血”的聯想,對人的視覺和心理有一種危險感和強烈刺激,多用於禁令標誌。黃色具有明亮和警戒感覺,用於注意危險的警告類標誌。藍色和綠色使人產生寧靜和平與舒適的感覺,多用於指示、指路標誌。夜間人眼的識別能力降低,白色最好,黑色最差。
4.反應特性
反應是由外界因素的刺激而產生的知覺——行為過程。它包括駕駛人從視覺產生認識後,將信息傳到大腦知覺中樞,經判斷,再由運動中樞給手腳發出命令,開始動作,動作生效。知覺——反應時間是控製汽車行駛性能最重要的因素,如圖2所示。
圖2反應時間和製動操作示意圖
駕駛人開始製動前最少需要0.4s知覺——反應時間,產生製動效果需要0.3s時間,共計0.7s。根據美國公路工作者協會規定:判斷時間為1.5s,作用時間為1s,故從感知、判斷、開始製動到製動生效全部時間通常按2.5~3.0s計算。道路設計中以此作為製動距離的基本參數。
反應時間的長短取決於駕駛人的素質、個性、年齡、對反應的準備程度及工作經驗等。
5.疲勞
1)疲勞駕駛的定義與危害
駕駛人疲勞是指由於駕駛作業引起的身體上的變化、心理上的疲勞及客觀測定駕駛人能力低落的總稱。
駕駛汽車是一項腦力勞動與體力勞動並重、神經比較緊張的技術性工作。駕駛人駕車時間超過一定的長度便會發生疲勞,此時人的感覺、知覺、判斷、意誌決定與運動等都會受到疲勞的影響。
2)影響駕駛疲勞的因素
(1)駕駛人的生活情況
駕駛人每天的睡眠是否充足,與家庭、同事的關係是否和睦,家庭生活負擔是否過重等,都會影響到駕駛的疲勞程度。如睡眠不足去開車,一定的時間後就會打瞌睡。在一般情況下,駕駛人一天行車超過10h以上,前一天睡眠時間不足4.5h者,事故率高。駕駛人家庭生活負擔過重,家庭關係、同事關係不和睦,則在駕車時易走神、煩悶,或因過度勞累而產生疲勞。
(2)車內外的環境
車內環境包括溫度、濕度、噪聲、振動、照明、氣味、座椅的舒適度、與同乘者關係的融洽狀況等。這些因素的一項或多項的不利狀態長時間作用於駕駛人,則易使駕駛人產生疲勞。車外環境包括時間(晝或夜)、天氣(晴、雨、雪、霧)、道路線形、路麵狀況、沿線設施及交通情況(車流暢通或擁擠)等。夜間、雨天、霧天、雪天駕車較辛苦且較易疲勞。道路線形單調或視線不良、路麵顛簸不平或太光滑、沿線設施繁雜或設置不當、車流太擁擠或車流速度反複變化等,都會使駕駛人的身體和神經由於勞累、枯燥或過度緊張而產生疲勞。
(3)駕駛人的自身特性
駕駛人的自身特性包括年齡、性別、身體狀況、性格取向與駕駛技術等。年輕駕駛人與老年駕駛人相比,既易產生疲勞,也易消除疲勞。女性駕駛人在相同行車條件下比男性駕駛人易產生疲勞。身體健康、性格開朗愉快的駕駛人在同等條件下駕車產生疲勞的程度較低。
駕駛疲勞對安全行車有很大的影響,具體表現在駕駛人在駕車中反應時間增長、操作能力下降、判斷失誤增多等現象。據對疲勞駕駛人的檢查可知,此時他們的視力下降,注意力不集中,對環境、高度、距離等判斷發生錯誤,動作的準確性協調性變差。
6.飲酒與駕駛
飲酒後不宜駕駛車輛。酒的主要成分是酒精(化學名稱為乙醇),酒的烈性程度,是指所含酒精濃度的大小。人飲酒後,酒精被胃腸黏膜迅速吸收,溶解於血液中,通過血液循環流遍全身,滲透到各組織內部。由於酒精與水有融合性,所以體內含水量高的組織和器官,如大腦和肝髒等,酒精含量也高。
酒精具有麻醉作用。它作用於高級神經中樞,最初使人有些輕鬆,減弱了對運動神經的約束,四肢活動敏捷,隨著腦與其他神經組織內酒精濃度的增高,中樞神經活動便逐漸遲鈍,先使人的判斷力發生障礙,而後四肢活動也變得遲緩了。
飲酒對精神和心理的影響,比對身體的影響更大,其主要表現為:①情緒不穩定;②理性被麻痹,對各種事物的注意力下降;③意識麵變窄;④信息處理能力下降,影響其選擇麵;⑤預測的正確度和自製能力下降;⑥危機感被麻痹,脾氣變大,喜歡超速和超車等,安全程度顯著變壞;⑦記憶力下降。
由於飲酒對人的生理和心理能產生上述影響,所以,飲酒後駕駛人的駕駛機能會不同程度地下降。實驗證明,體內酒精濃度為8%時,駕駛能力有所下降;濃度為10%時,下降15%;濃度為15%時,下降39%。《中華人民共和國治安管理處罰條例》第二十六條規定:飲酒後不準駕駛車輛,如違反規定,除依照本規定處罰外,可以並處吊扣6個月以下駕駛證;情節嚴重的,可以並處吊扣6個月以上12個月以下駕駛證。
7.駕駛人的差異
在擬訂道路設計標準、汽車結構尺寸時,在對事故進行分析並采取安全措施時,要考慮駕駛人的各種特點,如性別、年齡、氣質、知識水平、駕駛技術熟練程度、精神狀態等。設計取值一般根據滿足85%駕駛人的需要為度,對其餘15%駕駛人的變化隻予以適當考慮。
駕駛人的差異主要有以下幾個方麵:
1)性別差異
就一般而言,男性為外傾型(心理活動表現在外向、開朗、活躍、善交際、積極、富有正義感和意誌決定能力等),女性為內傾型(心理活動表現在深沉、文靜、反應遲緩、順應困難、直觀、情緒不定)。具體表現為以下幾點。
①開車時,男駕駛人易強行超車,東張西望,女駕駛人這種現象較少。
②男駕駛人對超速行車往往采取不在乎的態度,女駕駛人則很慎重。
③連續行車時間較短時女性的肇事率較低,若時間較長則恰恰相反。
④若遇到緊急情況時,差別更大。例如,在遇到正麵衝撞之前的一刹那,多數男性想方設法擺脫,而女駕駛人則陷入恐慌,手腳失措。
⑤男駕駛人反應時間較短,女性較長。
由於駕駛人在性別上的差異,在管理中就應注意男、女駕駛人的心理、生理特點;培訓駕駛人時,應適當延長女駕駛人的訓練時間,在安排任務時,讓女駕駛人操縱輕便車。這樣,有利於搞好交通運輸,保證交通安全。
2)年齡差異
對於青年駕駛人,希望炫耀、僥幸、冒險、求刺激,往往會造成事故。在一般情況駕駛考試時,隨年齡增高(不超過45歲)得分高,事故少;在緊急情況駕駛考試時,年齡在20~25歲者得分高,事故少,年齡大者成績差。22~26歲的駕駛人,反應時間最短。對於夜間眩光後的恢複時間,年齡越小者越快。青年駕駛人視力恢複時間約需2~3s,超過55歲,恢複時間大約10s。老年駕駛人對交通標誌、彎道、障礙判斷不清,反應遲鈍、易肇事。對青年駕駛人應加強教育,對老年駕駛人不安排夜間行車,中年駕駛人的駕駛效果比較好。
3)氣質差異
氣質是人典型的穩定的心理特點,表現在各樣活動中因人而異的心理活動的動力上,不以活動的內容、目的和動機為轉移。
古希臘著名醫生希波克拉觀察到不同的人會有不同的氣質。他認為人體內有4種體液:血液、黏液、黃膽汁和黑膽汁。機體的狀態決定於4種體液的混合比例,分別由某種體液占優勢而生產多血質、膽汁質、黏液質、抑鬱質等4種氣質。
了解人的氣質對於安全教育、駕駛人培訓、組織交通運輸業務都有重要意義。例如,針對多血質駕駛人的特點,著重進行踏實、專一、不開快車等方麵的教育;對膽汁質駕駛人,注意進行耐力、細心方麵的教育,對其缺點錯誤不要當眾批評,不要用“激將”法;對黏液質駕駛人,多給予指導,注意培養機動靈活的思維方式;對抑鬱質駕駛人,要多鼓勵,培養自信心。總之要針對不同的特點進行工作,才能得到較好的效果。
8.外界因素對駕駛人的影響
駕駛人的上述有關交通特性除受自身生理——心理素質、婚姻狀況、精神狀態等條件影響外,還受道路條件、車輛狀況、交通環境等外界因素的影響。
①道路線形設計欠妥,可能使視線失去誘導,使駕駛人產生錯覺,增加駕駛人的心理緊張程度和駕駛疲勞。
②車輛的結構尺寸、儀表位置、操縱係統及安全設備等都對駕駛有影響。
③受到環境的影響:交通標誌的布設會約束駕駛人的行為;道路周圍若有吸引人注意的幹擾點,駕駛人的注意力會分散;若沿途播放輕音樂,可加快車速;路上行人過多,會增加駕駛人的心理緊張等。
總之,駕駛人應具備以下職業特點:身體健康,能從危險中選擇出最危險的情況;正確、冷靜、迅速而恒定地作出反應;在黃昏時有必要的視力;對眩光不敏感;有判斷速度、距離的能力;對方向盤和踏板能施加不同力;能判別不同的顏色;準確行車;技術熟練、反應機敏;對工作有興趣;對同誌態度和藹;遵守交通法規等。
行人交通特性
步行交通是與人類生活密不可分的一項活動。步行能夠使個人與環境及他人直接接觸,達到生活、工作、交往、娛樂等各種目的。為了滿足步行者的生理、心理和社會需要,並保證他們不消耗過多的體力、不受其他行人的幹擾、不發生交通事故,就必須提供必要的設施。這些設施的規劃、設計、實施需要對行人交通的特性有很好的認識和理解。從交通事故的分析可知,行人交通事故所占比例很大。在交通係統中,行人是弱者,最容易受害,因此對行人交通應進行管製。其中包括設人行道、人行過街橫道、專用行人過街信號、護欄、安全帶、安全島、行人過街地道與天橋、照明及法規等。
1.行人交通特性
行人交通特征表現在行人的速度、對個人空間的要求、步行時的注意力等方麵。這些與行人的年齡、性別、素養、心境、體質及出行目的等因素有關,也與行人所處的區域、周圍的環境、街景與交通狀況等有關。
2.兒童交通特點
由於汽車交通的發展,給兒童的生活帶來了很大影響,使得他們的活動空間變小了。兒童在道路上玩耍,在上下學的路上和廣場上玩球等都有可能與汽車衝突而肇事。因此,家庭、學校應對兒童進行交通安全教育。
兒童交通事故所占比例不小。以日本大阪為例,1979年交通死亡321人,其中步行者和騎自行車的死亡占一半,而兒童又約占其中的1/3。
兒童的活動有其特點。6歲以下的兒童,活動半徑很小,距住地一般不超過100m。倘若看護不到,突然跑到街上去玩,有可能肇事。幼兒園的兒童及小學低年級學生,智力發育不健全、思想簡單、缺少交通知識,敢冒險從汽車前後穿越,因此釀成事故。隨著年齡的增長,小學高年級學生及初中學生,活動範圍增大,騎車上學,可能因騎車技術不熟練或速度過快而發生交通事故。
為了保護兒童,應從小就對兒童進行交通安全教育。日本的小學一年級,第一堂課就是教怎樣過人行橫道,全日本在大城市裏設有兒童交通公園200多處。在小學、幼兒園所在範圍的方圓500m地區的道路上都標有“學校區”的牌子,以引起駕駛人注意。
乘客的交通特性
乘客的交通特性的共同要求是安全、迅速與舒適。因此,線形設計、交通工具配備與交通設施都應考慮到這些要求。
當汽車彎道上行駛時,橫向力係數大於0.2時,乘客有不穩定感;橫向力係數大於0.4時,乘客站立不住,有傾倒的危險。當曲線半徑較小時,如果汽車由直線直接轉入圓曲線,並且車速較快,乘客就會感到不舒服。所以在線形設計標準中對平曲線的最小半徑和緩和曲線的長度都有規定。
在山區道路上或在陡邊坡高填土道路上行車,乘客看不到坡腳,會產生害怕心理。如果在這種路段的路肩上設置護欄或放緩邊坡,會消除不安心理。
道路美學與交通安全之間存在著微妙的關係。采用順暢連續的線形、寬闊的帶弧形的邊溝、平緩的邊坡等都會有助於道路美化和增加交通安全。這樣,道路本身比較安全,駕駛人和乘客看起來也比較安全。無論道路多麽優美,如果沒有安全感,就不能認為在美學上是滿意的。
乘客都希望縮短出行時間,盡快到達目的地。人們經常見到的擠車現象,就是這種心理狀態的具體表現。已在車上的乘客,希望中途一站不停,直達目的地。對於要乘車的旅客,希望出門就有車站,每輛車都停靠,來車就能上去。
乘車時間過長,容易產生煩躁情緒。為此,路線的布設應考慮到美學要求,應盡量利用名勝古跡、自然景物組成優美的道路交通環境,使乘客在旅途中能觀賞風光,感到心曠神怡。同時沿線布設一些休息場地,使需要停駐的車輛稍停片刻,以便乘客下車活動、伸展肌肉、減輕疲勞。
由於體力、心理、生活、就業等方麵的原因,城市居民對日常出行時間的容忍性是有一定限度的,見表2所列。如果他們的居住地離市中心的距離超出了可容忍的最大出行時間,則他們對自己居住地的位置及交通係統服務是不會滿意的。
表2不同出行目的出行容忍時間(min)
乘客在長途旅行中會產生了解沿途情況的心情。如沿途經過哪些地方、各有什麽特點、前方到達哪個車站、已走了旅途的多少裏程、距目的地還有多遠等。因此,沿路應設立一些指示標誌和裏程碑,以緩解旅客的懸念。