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摘要:驾驶员在驾驶过程中都是依靠注视行为来搜索注视目标以获取交通信息。为了明确在城市道路交通环境中熟练驾驶员和非熟练驾驶员的注视目标是否存在差异,将不同熟练程度驾驶员注视的区域采用距离的划分方法进行划分,并且对不同区域内的注视频次进行分析,从而确定出熟练驾驶员和非熟练驾驶员在驾驶过程中注视频次最多的区域。对注视频次最多的区域进行进一步的注视目标分析,得出结论:城市道路中驾驶经验对驾驶员的注视目标存在很大影响。
关键词:城市道路;熟练;非熟练;注视目标
中图分类号:U491.25文件标识码:A 文章编号:
1 引言
据统计, 2010年,中国发生道路交通事故390万余起,其中,涉及人员伤亡的道路交通事故21万余起,造成6万余人死亡。2011年,全国发生涉及人员伤亡的道路交通事故21万余起,共造成6万余人死亡。交通事故已成为导致人类死亡的十大原因之一。而交通事故的发生是人、车、路和环境动态系统失调的结果,道路交通安全管理必须综合考虑人、车、路三方面因素,其中人的因素尤其应当引起重视。交通安全的关键在于人,人是交通安全的核心。在引发交通事故的所有因素中,驾驶员因素是第一因素,将与驾驶员有关的因素统计在一起,占到交通事故总量的90%以上[1]。驾驶员在驾驶车辆过程中,视觉信息的获取占第一位,而且大量的研究表明,与交通事故最为密切相关的是驾驶员的注视行为有关。而驾驶员的经验对在行驶过程中驾驶员的注视行为有重大影响。
将驾驶员根据驾驶经验的不同分为两类,一类是熟练驾驶员,一类是非熟练驾驶员。通过试验记录,对城市道路中不同熟练程度驾驶员的注视目标进行分析,明确不同熟练程度驾驶员在驾驶过程中的的注视目标,从而进一步确定驾驶经验对驾驶员注视目标是否存在影响,为相关理论提供依据。
2 使用方法
利用视频处理软件[2](Premiere Pro)对城市道路中不同熟练程度驾驶员的带有注视点的驾驶录像进行逐帧分析,对不同目标的注视频次进行统计。
由于城市道路交通环境复杂,车流量较大,行人多,因此车速较慢,驾驶员需要密切观察近处道路情况。
3 注视目标分类与注视区域划分
3.1 注视目标分类
将形成注视点的试验录像画面进行逐帧分析,注视持续时间和频次被记录。对注视点落在不同的目标上进行记录,经过统计,城市道路中驾驶员驾驶的过程中所注视到的目标共有38种。将驾驶员所注视的目标种类进行分类,共分为6类,分别为:车辆、行人、道路、车内目标、交通信息标示、其它目标。按照各类目标和驾驶员的距离位置关系不同,将注视的具体目标又进行归类,如下所述:
⑴ 车辆包括:对车远(对面远处车辆)、对车近(对面近处车辆)、前车远(前方远处车辆)、前车近(前方近处车辆)、右车远(右边车道远处车辆)、右车近(右边车道近处车辆)、左车远(左边车道远处车辆)、左车近(左边车道近处车辆);
⑵ 行人包括:行人横(前方横向行走的行人)、行人竖(前方沿道路行走的路人);
⑶ 道路包括:对向路远、对向路近、前路远、前路近、右路远(右边车道远处)、右路近(右边车道近处)、中央隔离栏、中间带、中央标线、人行横道 、车行道分界线、分流指示标志、减速线;
⑷ 车内事物包括:左后视镜、右后视镜、车内后视镜、仪表板、车内其它目标;
⑸ 交通信息标示物包括:道路标志牌、红绿灯;
⑹ 其它目标包括:路边、植物、广告、天桥、建筑物、远处、天。
3.2注视区域划分
判断距离的方法是根据驾驶过程中被试驾驶员驾驶的车辆和注视目标之间的道路交通标线的白线个数来判断注视距离。城市主干路和次干路上,道路交通标线的白线长度为2m,间隙为4m;在城市快速路上,道路交通标线的白线长度为6m,间隙为9m。
如图1所示,将驾驶员注视的前方区域按不同的位置划分为八个区域,分别为用字母a、b、c、d、e、f、g、h表示,如图2所示。其中a区域为道路前方距离驾驶员大约在150m以上;b、c、d区域为道路前方稍远处,距离驾驶员大约在15m以上,150m以内;e、f、g区域为道路前方近处,距离驾驶员大约在15m以内;h区域为车内区域。并且在每个区域都注明了在该区域驾驶员的注视目标。
图1注视区域分布
Fig. 1 gazing area distribution
4试验数据分析
4.1不同区域内注视频次分析
图2为城市道路上不同熟练程度驾驶员不同区域的注视频次分布。
图2不同区域注视频次分布
Fig.2 the distribution of fixtion frequencies in different area
由图2、表1看出,熟练驾驶员注视的主要区域为f区域,也就是中间比较近的区域,为51.12%,对其他区域的注视都非常小;非熟练驾驶员注视的主要区域为f区域,為44.80%,还有c区域,为28.94%。
由于城市道路环境复杂,车流量较大,非熟练驾驶员由于驾驶经验的不足,比熟练驾驶员更需要注意周围近处车辆、人的变化,因此除了注视离自己较近的区域外,也会注视离自己较远的c区域。熟练驾驶员和非熟练驾驶员在不同区域的注视频次分布有很大差异。
表1不同区域注视频次分布百分比
Tab. 1 the fixtion frequencies distribution percentage of different area
4.2不同距离的注视频次分析
将h区域归为车内区域,将e、f、g区域都归为近距离区域,将b、c、d区域都归为中距离区域,将a区域归为远距离区域。
如图3所示,为不同熟练程度驾驶员的注视距离分布。驾驶员对近距离区域的目标关注最多,其次是中距离区域,对另外两个区域的注视差异不大。对近距离的目标注视分析,熟练驾驶员的注视频次百分比高于非熟练驾驶员的注视频次百分比,分别为71.08%和53.08%;对中距离的目标注视频次百分比,分别为34.96%和19.00%。
图3不同距离的注视频次分布
Fig. 3 the fixtion frequencies distribution of different distance
在城市道路上熟练驾驶员和非熟练驾驶员都对近距离内的区域注视频次最多。由于在城市道路交通环境复杂,驾驶员需要经常注意周围环境的变化,所以驾驶员的注视距离比较近。熟练驾驶员比非熟练驾驶员更加具有驾驶经验,所以熟练驾驶员在驾驶的过程中更加密切的注视近处周围近处的变化,远一些的事物熟练驾驶员不用特意的注视而用余光就可以了解;而非熟练驾驶员由于驾驶的经验浅,因此在驾驶的过程中,对于远一些的事物必须要特意的去注视才能了解,来获取更多的信息。
4.3水平方向上注视频次分析
在水平方向上,将b、e区域归为左区域,将c、f区域归为中间区域,将d、g区域归为右区域。
如图4所示,为城市道路上不同熟练程度驾驶员在水平方向上的注视分布。熟练驾驶员和非熟练驾驶员在前方中间区域的注视频次最多,分别为73.18%和83.76%。熟练驾驶员和非熟练驾驶员对右侧的注视都比较少,分别为21.58%和9.10%。在左边区域内的熟练驾驶员和非熟练驾驶员的注视频次都是最少的,分别为5.23%和7.14%。
城市道路上所有驾驶员都对中间区域注视最多。说明驾驶员在驾驶的过程中始终都对前方中间区域关注的最多,这是由于前方道路是驾驶员为了能够正常驾驶,必须要大量获取信息的重要区域。
图4水平方向上注视频次分布
Fig. 4 the fixtion frequencies distribution on horizontal
驾驶员在水平方向上都对正中间的区域注视频次最多,其次是右边区域,说明驾驶员最关注中间区域。中间区域大多是车辆、行人等动态目标,在左、右区域大多是与交通无关的静态目标,且距驾驶员较远,不易对驾驶员的行驶造成干扰。但右侧区域中有红绿灯、交通标志等目标,所以驾驶员注视右侧的区域比左侧稍多一些。非熟练驾驶员比熟练驾驶员的经验少,在驾驶的过程中,非熟练驾驶员会更集中于注视中间区域,即前方行驶的车辆,获取更多的信息来确保自己安全驾驶。
4.4注视频次最多的区域内注视目标分析
通过上述分析,得出在不同的八个区域内驾驶员对f区域注视最多;在对不同距离区域内的注视频次分析,可以得出,驾驶员对e、f、g区域(近距离区域)注视最多;在对水平方向上不同区域注视频次分析,可以得出驾驶员对c、f区域注视最多。由此可以得出,驾驶员对f区域的注视无论何时都是最多的。因此,对f区域内的注视目标进行详细分析。
如表2所示,为熟练驾驶员与非熟练驾驶员分别在f区域内对不同目标物的注视频次百分比。如表所示,熟练驾驶员在城市道路的f区域注视范围内对道路的关注占最多,其次是对车辆的注视多;而非熟练驾驶员在城市道路的f区域注视范围内对车辆关注占最多,其次是对道路的注视多。
表2注视不同目标物的频次百分比
Tab.2 the fixtion frequencies distribution of different target
5 结束语
熟练驾驶员和非熟练驾驶员在城市道路上驾驶时,由于城市道路中,交通环境比较复杂,车流量较大。因而熟练驾驶员和非熟练驾驶员的注视分布情况也不同,现总结如下:
⑴ 在城市道路上驾驶员最关注车辆。在城市道路上熟练驾驶员和非熟练驾驶员均对f位置的注视频次最多。说明城市道路交通环境复杂,驾驶员注视的目标大多数情况下都在中间近处区域。
⑵ 通过对注视频次最多的f区域进行目标分析,熟练驾驶员在f区域注视范围内对道路的关注占最多,其次是车辆;而非熟练驾驶员在f区域注视范围内对车辆关注占最多,其次是对道路的注视多。熟练驾驶员由于驾驶经验丰富,因此驾驶员的状态比较放松,不会刻意关注车辆的行驶。
由于人的眼动范围有限,驾驶员转向时,水平注视过程中往往伴随头部运动,注視距离远近的区分也没有统一的标准,因此对于注视区域的划分尚有一定的局限性。针对城市道路中驾驶经验对驾驶员注视目标的影响是否存在差异性,通过对数据进行具体分析,确定熟练驾驶员和非熟练驾驶员在注视具体的目标时存在明显差异,并为相关理论分析提供依据。
参考文献
[1] 彭玖良.道路交通事故和道路安全管理[J].交通世界,2010,2:124-126.Peng Y L.Traffic accident and safety management of road[J]. Transpoword, 2010,2:124-126.
[2] 卢锋,王苏平.Premiere Pro 2.0入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2007.
[3] 裴玉龙.道路交通安全[M].北京:人民交通出版社,2007.
[4] 李作敏.交通工程学(第二版)[M].北京:人民交通出版社,2000.
[5] 孟妮.不同道路交通环境中驾驶员注视行为分析[D].西安:长安大学汽车学院,2009.
作者简介:孟妮(1982-),女,陕西西安人,助教,硕士,研究方向:交通安全.
韩丹, 职位:初级核损师,单位:中国人民财产保险股份有限公司陕西省分公司
关键词:城市道路;熟练;非熟练;注视目标
中图分类号:U491.25文件标识码:A 文章编号:
1 引言
据统计, 2010年,中国发生道路交通事故390万余起,其中,涉及人员伤亡的道路交通事故21万余起,造成6万余人死亡。2011年,全国发生涉及人员伤亡的道路交通事故21万余起,共造成6万余人死亡。交通事故已成为导致人类死亡的十大原因之一。而交通事故的发生是人、车、路和环境动态系统失调的结果,道路交通安全管理必须综合考虑人、车、路三方面因素,其中人的因素尤其应当引起重视。交通安全的关键在于人,人是交通安全的核心。在引发交通事故的所有因素中,驾驶员因素是第一因素,将与驾驶员有关的因素统计在一起,占到交通事故总量的90%以上[1]。驾驶员在驾驶车辆过程中,视觉信息的获取占第一位,而且大量的研究表明,与交通事故最为密切相关的是驾驶员的注视行为有关。而驾驶员的经验对在行驶过程中驾驶员的注视行为有重大影响。
将驾驶员根据驾驶经验的不同分为两类,一类是熟练驾驶员,一类是非熟练驾驶员。通过试验记录,对城市道路中不同熟练程度驾驶员的注视目标进行分析,明确不同熟练程度驾驶员在驾驶过程中的的注视目标,从而进一步确定驾驶经验对驾驶员注视目标是否存在影响,为相关理论提供依据。
2 使用方法
利用视频处理软件[2](Premiere Pro)对城市道路中不同熟练程度驾驶员的带有注视点的驾驶录像进行逐帧分析,对不同目标的注视频次进行统计。
由于城市道路交通环境复杂,车流量较大,行人多,因此车速较慢,驾驶员需要密切观察近处道路情况。
3 注视目标分类与注视区域划分
3.1 注视目标分类
将形成注视点的试验录像画面进行逐帧分析,注视持续时间和频次被记录。对注视点落在不同的目标上进行记录,经过统计,城市道路中驾驶员驾驶的过程中所注视到的目标共有38种。将驾驶员所注视的目标种类进行分类,共分为6类,分别为:车辆、行人、道路、车内目标、交通信息标示、其它目标。按照各类目标和驾驶员的距离位置关系不同,将注视的具体目标又进行归类,如下所述:
⑴ 车辆包括:对车远(对面远处车辆)、对车近(对面近处车辆)、前车远(前方远处车辆)、前车近(前方近处车辆)、右车远(右边车道远处车辆)、右车近(右边车道近处车辆)、左车远(左边车道远处车辆)、左车近(左边车道近处车辆);
⑵ 行人包括:行人横(前方横向行走的行人)、行人竖(前方沿道路行走的路人);
⑶ 道路包括:对向路远、对向路近、前路远、前路近、右路远(右边车道远处)、右路近(右边车道近处)、中央隔离栏、中间带、中央标线、人行横道 、车行道分界线、分流指示标志、减速线;
⑷ 车内事物包括:左后视镜、右后视镜、车内后视镜、仪表板、车内其它目标;
⑸ 交通信息标示物包括:道路标志牌、红绿灯;
⑹ 其它目标包括:路边、植物、广告、天桥、建筑物、远处、天。
3.2注视区域划分
判断距离的方法是根据驾驶过程中被试驾驶员驾驶的车辆和注视目标之间的道路交通标线的白线个数来判断注视距离。城市主干路和次干路上,道路交通标线的白线长度为2m,间隙为4m;在城市快速路上,道路交通标线的白线长度为6m,间隙为9m。
如图1所示,将驾驶员注视的前方区域按不同的位置划分为八个区域,分别为用字母a、b、c、d、e、f、g、h表示,如图2所示。其中a区域为道路前方距离驾驶员大约在150m以上;b、c、d区域为道路前方稍远处,距离驾驶员大约在15m以上,150m以内;e、f、g区域为道路前方近处,距离驾驶员大约在15m以内;h区域为车内区域。并且在每个区域都注明了在该区域驾驶员的注视目标。
图1注视区域分布
Fig. 1 gazing area distribution
4试验数据分析
4.1不同区域内注视频次分析
图2为城市道路上不同熟练程度驾驶员不同区域的注视频次分布。
图2不同区域注视频次分布
Fig.2 the distribution of fixtion frequencies in different area
由图2、表1看出,熟练驾驶员注视的主要区域为f区域,也就是中间比较近的区域,为51.12%,对其他区域的注视都非常小;非熟练驾驶员注视的主要区域为f区域,為44.80%,还有c区域,为28.94%。
由于城市道路环境复杂,车流量较大,非熟练驾驶员由于驾驶经验的不足,比熟练驾驶员更需要注意周围近处车辆、人的变化,因此除了注视离自己较近的区域外,也会注视离自己较远的c区域。熟练驾驶员和非熟练驾驶员在不同区域的注视频次分布有很大差异。
表1不同区域注视频次分布百分比
Tab. 1 the fixtion frequencies distribution percentage of different area
4.2不同距离的注视频次分析
将h区域归为车内区域,将e、f、g区域都归为近距离区域,将b、c、d区域都归为中距离区域,将a区域归为远距离区域。
如图3所示,为不同熟练程度驾驶员的注视距离分布。驾驶员对近距离区域的目标关注最多,其次是中距离区域,对另外两个区域的注视差异不大。对近距离的目标注视分析,熟练驾驶员的注视频次百分比高于非熟练驾驶员的注视频次百分比,分别为71.08%和53.08%;对中距离的目标注视频次百分比,分别为34.96%和19.00%。
图3不同距离的注视频次分布
Fig. 3 the fixtion frequencies distribution of different distance
在城市道路上熟练驾驶员和非熟练驾驶员都对近距离内的区域注视频次最多。由于在城市道路交通环境复杂,驾驶员需要经常注意周围环境的变化,所以驾驶员的注视距离比较近。熟练驾驶员比非熟练驾驶员更加具有驾驶经验,所以熟练驾驶员在驾驶的过程中更加密切的注视近处周围近处的变化,远一些的事物熟练驾驶员不用特意的注视而用余光就可以了解;而非熟练驾驶员由于驾驶的经验浅,因此在驾驶的过程中,对于远一些的事物必须要特意的去注视才能了解,来获取更多的信息。
4.3水平方向上注视频次分析
在水平方向上,将b、e区域归为左区域,将c、f区域归为中间区域,将d、g区域归为右区域。
如图4所示,为城市道路上不同熟练程度驾驶员在水平方向上的注视分布。熟练驾驶员和非熟练驾驶员在前方中间区域的注视频次最多,分别为73.18%和83.76%。熟练驾驶员和非熟练驾驶员对右侧的注视都比较少,分别为21.58%和9.10%。在左边区域内的熟练驾驶员和非熟练驾驶员的注视频次都是最少的,分别为5.23%和7.14%。
城市道路上所有驾驶员都对中间区域注视最多。说明驾驶员在驾驶的过程中始终都对前方中间区域关注的最多,这是由于前方道路是驾驶员为了能够正常驾驶,必须要大量获取信息的重要区域。
图4水平方向上注视频次分布
Fig. 4 the fixtion frequencies distribution on horizontal
驾驶员在水平方向上都对正中间的区域注视频次最多,其次是右边区域,说明驾驶员最关注中间区域。中间区域大多是车辆、行人等动态目标,在左、右区域大多是与交通无关的静态目标,且距驾驶员较远,不易对驾驶员的行驶造成干扰。但右侧区域中有红绿灯、交通标志等目标,所以驾驶员注视右侧的区域比左侧稍多一些。非熟练驾驶员比熟练驾驶员的经验少,在驾驶的过程中,非熟练驾驶员会更集中于注视中间区域,即前方行驶的车辆,获取更多的信息来确保自己安全驾驶。
4.4注视频次最多的区域内注视目标分析
通过上述分析,得出在不同的八个区域内驾驶员对f区域注视最多;在对不同距离区域内的注视频次分析,可以得出,驾驶员对e、f、g区域(近距离区域)注视最多;在对水平方向上不同区域注视频次分析,可以得出驾驶员对c、f区域注视最多。由此可以得出,驾驶员对f区域的注视无论何时都是最多的。因此,对f区域内的注视目标进行详细分析。
如表2所示,为熟练驾驶员与非熟练驾驶员分别在f区域内对不同目标物的注视频次百分比。如表所示,熟练驾驶员在城市道路的f区域注视范围内对道路的关注占最多,其次是对车辆的注视多;而非熟练驾驶员在城市道路的f区域注视范围内对车辆关注占最多,其次是对道路的注视多。
表2注视不同目标物的频次百分比
Tab.2 the fixtion frequencies distribution of different target
5 结束语
熟练驾驶员和非熟练驾驶员在城市道路上驾驶时,由于城市道路中,交通环境比较复杂,车流量较大。因而熟练驾驶员和非熟练驾驶员的注视分布情况也不同,现总结如下:
⑴ 在城市道路上驾驶员最关注车辆。在城市道路上熟练驾驶员和非熟练驾驶员均对f位置的注视频次最多。说明城市道路交通环境复杂,驾驶员注视的目标大多数情况下都在中间近处区域。
⑵ 通过对注视频次最多的f区域进行目标分析,熟练驾驶员在f区域注视范围内对道路的关注占最多,其次是车辆;而非熟练驾驶员在f区域注视范围内对车辆关注占最多,其次是对道路的注视多。熟练驾驶员由于驾驶经验丰富,因此驾驶员的状态比较放松,不会刻意关注车辆的行驶。
由于人的眼动范围有限,驾驶员转向时,水平注视过程中往往伴随头部运动,注視距离远近的区分也没有统一的标准,因此对于注视区域的划分尚有一定的局限性。针对城市道路中驾驶经验对驾驶员注视目标的影响是否存在差异性,通过对数据进行具体分析,确定熟练驾驶员和非熟练驾驶员在注视具体的目标时存在明显差异,并为相关理论分析提供依据。
参考文献
[1] 彭玖良.道路交通事故和道路安全管理[J].交通世界,2010,2:124-126.Peng Y L.Traffic accident and safety management of road[J]. Transpoword, 2010,2:124-126.
[2] 卢锋,王苏平.Premiere Pro 2.0入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2007.
[3] 裴玉龙.道路交通安全[M].北京:人民交通出版社,2007.
[4] 李作敏.交通工程学(第二版)[M].北京:人民交通出版社,2000.
[5] 孟妮.不同道路交通环境中驾驶员注视行为分析[D].西安:长安大学汽车学院,2009.
作者简介:孟妮(1982-),女,陕西西安人,助教,硕士,研究方向:交通安全.
韩丹, 职位:初级核损师,单位:中国人民财产保险股份有限公司陕西省分公司