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驾驶员危险直觉综述研究 刘新洋摘 要：大量研究表明，驾驶员危险知觉和交通事故密切相关。驾驶员的这种能力对于安全驾驶和预防事故具有很重要的意义。本研究阐述了危险知觉近几年的研究动态，包括概念，测试方法，危险知觉机理过程。最后，文章指出，危险知觉测验可以应用于驾驶员驾照考核，并且通过培训可以提高驾驶员危险知觉能力。在七十年代早期，曾经流行这样一种假设：高的驾驶技能本身能够降低驾驶员的事故倾向。然而，这个假设没有得到实证的支持。Williams and ONeill （1974）发现，驾驶技能高的驾驶员（一组获得赛车比赛许可的驾驶员）与匹配经验的控制组相比，在日常的公共道路上涉及更多的事故，这与以前的预测相反。McPherson和McKnight（1976）研发了一款摩托车操作技能测试，该测试主要着眼于控制技能上。但是，这个测试无法区分事故摩托车组和非事故摩托车组（Jonah，Dawson，and Bragg，1981）。一种可能性是，事故倾向性更多的与其他方面的因素有关。例如：驾驶风格，而不是驾驶技能，像超速驾驶。从交通安全方面看，除了需要控制车辆的基本技能外，驾驶员的技能不再被看作是一项重要的、具有区分能力的变量。但是，在涉及驾驶的、众多领域的特殊技能中，有一种与交通事故密切相关，这就是危险知觉能力（Pelz and Krupat，1974；Horswill and McKenna， 2004，for a review）。在国外，危险知觉一直是几十年内研究的热点。1.危险知觉的相关概念危险（hazard），这里定义为：当你驾驶时，另一个驾驶员的无规律的行为，或者一个行人的闯入，或者道路上不可预测的物体等。这些危险可能导致碰撞和事故的发生，避免危险是驾驶安全的关键的一部分。相反，如果没有对危险做出适当的反应会增加驾驶风险。简单说，危险知觉就是：驾驶员能够以多么快的速度预测到危险并作出反应（如减速、刹车等来避免事故）。反应越快，代表觉察危险的能力越强。危险知觉（hazard perception）的概念，由Spicer在1964年首次提出。然而，根据不同形式的实验材料和不同的测量方法，研究者们对危险知觉的定义并不统一。有些研究（Wallis和Horswill，2007）强调驾驶员对危险线索的觉察的快慢，而不是做出制动反应的快慢。有些研究（Scialfa，2011；Wetton，2010）把危险知觉被定义为预测前方道路危险情境的能力，这里强调的是对某个具体的危险做出反应的快慢。Huestegge等人（2010）主要强调驾驶员对毫无线索、突然出现的危险的快速定位和反应的能力。虽然各个研究的定义有所出入，但都要求被试对真实交通情境做出即时反应，并记录反应的快慢。这个交通情境或是通过视频的形式呈现；或是通过图片的形式呈现，并且有时间限制，需要被试在短时间内不得不做出反应，这符合一个驾驶员在真实环境中要做出当机立断的反应模式。国内研究者也是根据研究目的和方法的不同，对危险知觉的翻译有有所不同。像危险感受、危险感知、危险认知、危险评价、风险认知等。有的概念侧重对真实环境中危险事件的即时反应；有的侧重对危险的一种主观的认知和评价。本人认为，危险感知或者危险知觉是最恰当的翻译，最能表达该概念的内涵。总之，危险知觉能力一个驾驶员预测前方道路危险的能力，并且随着经验的提高而提高，受训练的影响，通过训练和干预可以调高这种能力。2.危险知觉的测试方法最早利用情境实验法研究危险感知的Spicer（1964），他创造性地利用真实动态的交通情境来测量驾驶员的危险知觉能力。他让驾驶员观看不同交通情境的录像片段，然后让他们评估其中的危险因素，以此来了解驾驶员危险感知水平的差异。随着科技的不断发展，这种情境研究已经具备了即时反馈的功能。Hull & Christie（1992）在研究中让驾驶员观看不同的交通情境片段，当发现有危险时就按键，通过按键反应时的长短来比较驾驶员的危险感知水平，反应时越短，则表示其危险感知水平越高。以前的测试有一个问题：被试通过按键做即时反应。然而，对哪部分进行反应并不知道。这导致结果解释的模糊性。McGowan and Banbury （2004）发展出一套测试，这个测试需要被试用鼠标点击潜在危险，这样，结果既有时间反应的记录，又有空间反应的记录。因此，这种方法降低了反应目标的模糊性。Wetton，（2010） 用触摸屏幕的方式取代了鼠标点击的方式，因为一些计算机水平低的人用鼠标很困难，那么，对这些人的结果的解释就会存在质疑。尤其是老人，学习使用鼠标有很大的困难(Kelley 和 Charness, 1995; Smith et al., 1999)。Pradhan & Hammel（2005）为比较不同经验水平驾驶员的危险感知的差异，将驾驶情境模拟技术和眼动技术相结合，引入了注视时间、注视点、眼跳潜伏期等眼动参数。因为驾驶工作主要是通过视觉获取交通信息，通过眼动可以客观、及时地了解驾驶员的视觉搜索情况，反映出驾驶员对危险的认知状态。因此，这些眼动指标成了研究驾驶员危险感知的一种新颖而有效的方法。有人认为，使用问卷评估法测量驾驶员的危险感知可能更加全面。例如，Vanlaar & Yanni（2006）使用6等级评定量表调查了20000多名驾驶员，要求他们对疲劳驾驶、酒后驾驶等15种可能引起交通事故的危险情境评分，以此来了解驾驶员的危险感知水平。但是，Farrand 和McKenna（2001）发现，危险知觉测试成绩和危险的评估之间并没有关系。危险知觉测试反应快的人没有比反应慢的人对场景的危险评估更高。国内危险知觉检测尚无成熟，也没有进一步发展。金会庆（1994）等人运用“危险感受测试”对中国杭州等地的驾驶员和无驾驶经历者进行研究发现，在潜在危险的交通场景中，有经验组和新手组存在显著差异。张茜（2010）通过给被试呈现一组图片，每张图片只呈现三秒钟时间。三秒钟消失后，被试需要对刚才的图片进行危险等级评定，眼动指标证实了经验影响危险知觉的能力。国内学者对危险感受的定义，强调的是对危险的主观认识和评估。在辽宁省驾驶员安全能力检测课题中，研究者给被试呈现交通场景的图片，每个场景呈现3秒钟，图片消失后，被试通过回忆来回答问卷的内容，包括路况、潜在的危险、应该做出什么样的反应等以文字形式的3-5个问题；这种测试的缺点是没有模拟被试的驾驶环境而使被试通过反应按键对危险做出即时反应。很多研究已经证明问卷形式危险评估和模拟驾驶情境的危险知觉反应快慢并没有显著相关（Farrand 和McKenna，2001）。结果证明，该测试并没有很好的信度和效度，而且测试材料也不是真实的交通情境，只是模拟情境的图画，所以，得出的实验结果很难推广到真实驾驶情境。3.危险知觉的机制过程（1）有人提出说，新手驾驶员因为驾驶技能不如经验组熟练，而导致注意分配不够，耗尽心理资源，所以对危险的反应慢（Scialfa，2011）。但有些研究证明，即使不需要对车辆进行控制（控制了驾驶技能这种变量），经验驾驶员的危险感受反应能力还是比新手快（Underwood, 2002; Wallis和Horswill, 2007; Scialfa, 2011; Wetton, 2010; Huestegge等, 2010）。 （2）新手驾驶员视觉扫描道路的效率很低。例如，新手注视交通场景关键区域的可能性更小(McKnight and McKnight，2003)。路面眼动效率低，例如，水平扫描路径的狭小，不够宽阔（Crundall 等, 2003）。（3）经验驾驶员对路面的视觉扫描模式更灵活，对突然出现的危险也更敏感。经验驾驶员可以根据路况灵活调整视觉扫描模式，如黑天、交叉路口、高速、居民区等采取不同的扫描模式。而新手视觉模式比较墨守成规，千篇一律从，不灵活（Borowsky等，2007；Crundall 等, 2003）。 （4）无经验驾驶员注视车辆和交通线索的时间比经验驾驶员更长，导致最终无经验驾驶员反应慢（Crundall 等, 2003）。（5）经验驾驶员对危险的认知加工速度更快，包括对危险的觉察、主观定义、反应的潜伏期等认知过程都有可能影响加工速度。有人提出，在对危险进行定义的决策过程，新手和被试采取不同的标准。经验驾驶员的危险阈限低，将更多的场景定义为危险场景（Wallis和Horswill, 2007）。总上所述，至少有两种机制与危险感受有关。一种机制与视觉定位相关，快速搜索“危险”，知道往哪看。一种与对危险的认知加工有关，需要快速做出决定“危险”是否真的危险、是否需要马上做出反应（Huestegge等人，2010）。 Huestegge等人（2010）的假设是，驾驶员先进行视觉机制的加工过程，然后再进行认知机制的加工。但在其论文的讨论中，作者也提出，很可能这两种机制是同时发生的，很有可能在注意到危险之前，驾驶员借助外周视力（而不是中心视力）对危险的识别过程就已经发生了，而外周视力很有可能受驾驶经验的影响。4.危险知觉研究的意义驾驶技能与事故率相关很低，而且无法预测一个人的事故倾向性。而危险感知的成绩和与事故发生率密切相关，说明危险感知能力能够很好的预测事故率。它可以区分新手和经验驾驶员，也可以区分事故组和无事故组（Horswill and McKenna, 2004, for a review；Wells, 2008; Scialfa, 2011）。在危险感知成绩上低分的驾驶员应该引起足够的重视。4.1危险知觉的检测意义由于危险知觉的重要性，危险感受测验（Hazard Perception Test）简称HPT。在发达国家应用的相当广泛，美国、加拿大、英国、澳大利亚已经研发出适合本国交通情况的危险感受测验(DirectGov, 2009; Queensland Department of Transport and Main Roads, 2009; Scialfa, 2011 )。澳大利亚昆士兰州的交通道路部门已将HPT纳入到驾照考核中(Queensland Department of Transport and Main Roads, 2009)。中国目前对危险感知的研究属于空白阶段，急需建议一套适合本国国情的危险知觉测试系统，制定行业标准。4.2危险知觉的培训意义美国马萨诸塞州立大学开发了基于 PC 的专门培训工具RAPT (Risk awareness and perception training program)。培训中需要驾驶员以更加宽广策略进行视觉扫描(比如正前方，后视镜, 以及前侧方等)，并且在某个时间应该对特定区域进行扫描。研究表明, 该工具可以有效提高新手驾驶员的策略性扫描。Pradhan 等人（2009）也对基于 PC的驾驶培训考察了经过危险感受训练和没有训练的各 12 名年轻驾驶员的视线扫描模式。结果表明，经过培训的驾驶员注视潜在危险区域的比例要显著高于非培训驾驶员（64.4% vs 37.4%）。这个结果也支持了采用基于 PC 的实验室训练可以有效降低事故风险。 参考文献：1Williams, A. F., and O´Neill, B. (1974), On-the-road driving records of li来自wWw.lw5u.coMcensed race drivers, Accident Analysis and Prevention, Vol. 6, pp. 263-270.2McPherson, K., and McKnight, A. J. (1976), A task analytic approach to development of a motorcycle operator license skill test, Human Factors, Vol. 18, pp. 351-360.3Jonah, B. A., Dawson, N. E., and Bragg, B. W. E. (1981), Predicting accident involvement with the motorcycle operator 来自WwW.lw5u.cOmskill test, Accident Analysis and Prevention, Vol. 13, pp. 307-318.4Horswill, M.S., McKenna, F.P., 2004. A cognitive approach to situation awareness: theory and application. In: Banbury, S., Tremblay, S. (Eds.), Aldershot. Ashgate Publishing, pp. 155-175.5Wallis, T.S.A., Horswill, M.S., 2007. Using fuzzy signal detection theory to determine why experienced and trained drivers respond faster than novices in a hazard perception test. Accident Analysis and Prevention 39, 1177-1185.6Wetton,M.A., Horswill,M.S., Hatherly, C.,Wood, J., Pachana, N.A., Anstey, K.J., 2010. The development and validation of two complementary measures of drivers hazard perception ability. Accident Anal. Prev. 42, 1232-1239.7Scialfa CT, Deschnes MC, Ference J, et al. 2011; A hazard perception test for novice drivers. Accident; Analysis and Prevention. 43, 204-208. 8Huestegge, L., Skottke, E.-M., Anders, S., Msseler, J., Debus, G., 2010. The development of hazard perception: Dissociation of visual orientation and hazard processing. Transport. Res. Part F: Traffic Psychol. Behav. 13 (1), 1-8.9Hull, M., and Christie, R., 1992. Hazard perception test: The Geelong trial and future development, in Proceedings of the National Road Safety Seminar, Wellington, New Zealand.10McGowan, A.M., Banbury, S.P., 2004. evaluating interruption-based techniques using embedded measures of driver anticipation. In: Banbury, S.P., Tremblay, S. (Eds.), A Cognitive Approach to Situation Awareness. Ashgate, Aldershot, UK, pp. 176-192.11Wetton, M.A, Horswill, M.S, Hatherly C, et al. 2010. The development and validation of two complementary measures of drivers hazard perception ability. Accident; analysis and prevention. 42(4): 1232-1239. 12Kelley, C.L., Charness, N., 1995. Issues in training older adults to use computers. Behaviour & Information Technology 14 (2), 107-120.13Smith, M.W., Sharit, J., Czaja, S.J., 1999. Aging, motor control, and the performance of computer mouse tasks. Human Factors 41 (3), 389-396.14Pradhan, A.K., Hammel, K.R., DeRamus, R., Pollatsek, A., Noyce, D.A., Fisher, D., 2005. The use of eyemovements to evaluate the effects of driver age on risk perception in an advanced driving simulator. Hum. Factors 47, 840-85.15Vanlaar W, Yannis G. Perception of Road Accident Causes. Accident Analysis and Prevention. 2006, 38(1): 155-161.16Farrand, P., and McKenna, F. P. (2001), Risk perception in novice drivers: the relationship between questionnaire measures and response latency, Transportation Research Part F, Vol. 4, pp. 201-212.17金会庆, 何存道, 陈嵘. 危险感受. 心理科学. 1994, 17（1）: 42-46.18张茜.驾驶经验与人格特征对驾驶员危险感受影响的研究.辽宁师范大学硕士论文.201019Underwood, G., Chapman, P., Bowden, K., Crundall, D., 2002. Visual search while driving: skill and awareness during inspection of the scene. Transport. Res. Part F: Traffic Psychol. Behav. 5, 97.20McKnight, J.A.,McKnight, S.A., 2003. Young novice drivers: careless or clueless. Accident Anal. Prev. 35, 921-925.21Crundall, D., Chapman, P., Phelps, N., Underwood, G., 2003. Eye movements and hazard perception in police pursuit and emergency response driving. J. Exp. Psychol. Appl. 9, 163-174.22Borowsky, A., Shinar, D., & Oron-Gilad, T. (2007). Age, skill. Training and Vehicle Design: and hazard perception in driving. Proceedings of the Fourth International Driving Symposium on Human Factors in Driver Assessment. 551.23Wells, P., Tong, S., Sexton, B., Grayson, G., Jones, E., 2008. Cohort II: A Study of Learner and New Driver. Vol.1 Main Report. Road Safety Research Report No. 81. Department of Transport, London.24Queensland Department of Transport and Main Roads, 2009. Everything you needed to know about the Hazard Perception Test. Retrieved online www.transport.qld.gov.au/hpt on February 17, 2010.25Pradhan, A.K.;Pollatesk, A.;Knodler, M.; Fisher, D.L.; 2009, Can younger drivers be trained to scan for information that will reduce their risk in roadway traffic scenarios that are hard to identify as hazardous? Ergonomics, Vol.52(6); 657-673 -全文完-