交通工程学最终版.ppt

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1、驾驶心理研究驾驶心理研究学生：张海洋指导教师：孙宝芸2014年4月14日交通心理学是心理学的一个分支，是一门应用科学。主要研究交通中人与机器、人与环境及人与人的相互关系，它利用心理学的一般原理、原则和技术解决交通中的现实问题。实验表明，通过心理学的研究，可以很好的解决驾驶疲劳、提高交通效能和交通安全以及道路环境设计等问题，在解释驾驶行为、交通事故、人机系统的关系等方面，心理学原理也发挥着重要作用。1.交通心理学 人的心理生理状态、生理节律及个性心理特征都会影响交通安全,研究生理节律、个性心理及性格与交通安全的相互变化关系，利用生理心理知识进行交通管理、预防交通事故是交通心理学的主要研究内容。1

2、.1 研究内容交通管理交通管理 交通安全依托于车、路、环境和交通设施的合理设计及这些因素与人的和谐融合。交通设计中不要单独考虑对人生理的影响，还要研究使车辆的结构和性能适应驾驶人的心理特征，减少对驾驶人的负面心理影响；道路的线形、道路景观、道路标志标线及其他交通设施的设置都会对驾驶人及行走在道路上的交通参与者造成心理影响。从心理角度，交通安全问题贯穿道路的整个设计。交通设计交通设计 人是交通系统的主体和构成要素，从交通参与者角度研究交通心理，主要是研究驾驶人的交通心理、交通参与人(行人及非机动车驾车人)的社会心理和交通安全以及交通事故的心理因素。1.驾驶人的感觉能力、反应能力、情绪性格等与其

3、驾驶技能的关系。2.道路交通复杂度、驾驶人生理心理状态及疲劳对 驾驶人反应时间的影响。3.饮酒对驾驶人驾驶机能的影响。交通参与交通参与1.2 研究方法 交通心理学属于心理学范畴，心理学的研究方法都可以应用在交通心理的研究上。但作为一门应用心理学，它更是心理科学与交通科学相互交融的一门综合科学，在研究方法上又有其自身的特殊性。常用的交通心理研究方法包括观察法、实验法、测量法和调查法。观察法观察法主要是对已有情况进行观察和分析，以找出事物产生的规律。观察法根据被观察者知情情况分为自然观察法和控制观察法两种。在被观察者完全不知情的自然条件下观察、记录交通参与者的行为表现的方法称为自然观察法。在限定条

4、件下观察交通参与者的特定表现的方法为控制观察法。测量法 测量法也可以称为心理度量法，是指通过一定的操作程序确定出标准化的问题(量表)，用其来进行心理品质的测量。调查法 调查法以向被试提问的方式收集资料，根据提问方式的不同，又分为口头调查(访谈法)和书面调查(问卷法)。随着现代仪器设备功能的提高 和科学技术的不断进步，心理科学的研究方法也得到了很大发展，模拟实验、录像观察、计算机统计分析等方法与现代科技完美结 合，极大的推动了交通心理研究的 科学性和可操作性。2.驾驶人的交通心理特性 研究驾驶人交通心理特性即是从交通主要参与者的角度开展交通心理研究，通过分析驾驶人心理，寻求影响交通安全的驾驶人特

5、征和驾驶心理变化规律，为道路设计、道路景观设计及交通设施设置等提供理论依据。道路交通是一个复杂的人机系统，这个由驾驶人汽车及交通环境构成的复杂系统的运作流程如图：在道路交通的人机系统中，驾驶人通过感觉、知觉得到道路环境信息，然后经过反应判断进行信息处理，并基于此对车辆进行控制和操纵，保持车辆的良好运行状况。在驾驶人感知、反应、操纵三步骤中，受到驾驶人心理素质影响，任何不和谐的心理因素都可能是事故隐患的存在，因此，有必要对驾驶人的心理特性进行分析研究。驾驶人心理因素主要包括感知觉、反应特性、注意力、情绪状态、意志性格等几部分，分别进行分析。2.1感知觉 人的心理作为人体不可分割的部分，时刻影响人

6、的各种表现和各方面机能，而感知是心理现象产生的基础。客观事物直接作用于人的感觉器官，在人脑中形成对事物属性的反映，这个过程便是感知。感知是一种心理过程，感知特性属于心理特性的一种。2.1.1感觉 感觉是作用于感觉器官的客观事物的个别属性在人脑中的反映，所反映的是事物的个别属性。驾驶人认识周围环境就是从最简单的心理活动(感觉)开始的。而根据隧道环境的特殊性，影响隧道驾驶安全的感觉主要为外部感觉中的视觉、听觉和内部感觉中的运动感觉、平衡感觉，嗅觉、触觉及内脏感觉对驾驶人的影响较小。视觉 视觉是人体接受信息的主要来源，从交通环境中获得的交通信息约占信息来源的80%。驾驶人的视力受到光照强度、颜色对比

7、度及行驶速度等的影响，表现在视力的明暗适应过程、颜色辨认能力及视野的变化等方面。人由明处进入黑暗的地方，视杆细胞需要一定的时间积累视紫质来获得感光度,这个积累过程即暗适应过程。在黑暗地方为了适应环境蓄积的视紫质在进入亮处后迅速分解，导致耀眼的光感，使人觉得刺眼无法看清周围环境，即为明适应现象暗适应0.5h左右才可恢复暗处视力，明适应过程在1min内就可完全完成，人的明适应也比暗适应来得快。明暗适应颜色辨认 因此，隧道照明要考虑照明灯光、信号灯及标志的颜色设计，提高其能见度，减少安全隐患。单色辨认单色辨认红绿黄白两颜色相配时两颜色相配时黄底黑字黑底白字蓝底白字白底黑字动视力车速影响驾驶人对交通标

8、志标线的识认性，车速高，则识认距离缩短，从而允许的驾驶人反应时间缩短，造成心理负荷的增加。此外，动视野与静视野相比，左右各加宽15，上方加宽10。下方不变，而随着车速的增加，动视野会缩小。根据驾驶人动视力的识认距离和视野变化情况，隧道交通标志的设置应与限制速度相结合，如：若限速在60km/h左右，则标志设置位置应在前方300m左右距离，视野70左右范围内。听觉在交通环境复杂的道路上，视觉需要接受很大的信息量，往往会造成信息过载，部分重要信息无法被感知，此时，听觉就可以起到很好的辅助作用。对有经验的驾驶人而言，通过听觉还可以进行车辆状况的判断、车速的判断，并基于此操控车辆。在隧道内时应降噪处理，

9、采取不必要声源强度控制、危机情况语音预警等措施可以减少噪音危害，提高隧道交通安全。运动感觉和平衡感觉运动感觉是指驾驶人通过自身感官对作用于人的肌肉、骨骼和肌键的机械力的反映，获得身体各部分的位移和位置状态，如对双手操作方向盘的力量感觉、脚对制动及油门位置的控制感觉等均为运动感觉。驾驶人的平衡感觉主要是感知人体位置的变化和运动速度的变化，从而在道路线形变化时能正确判断自身位置和车辆速度。运动感觉和平衡感觉对驾驶安全起着重要作用，能保证驾驶人动作的准确性和协调性。2.1.2知觉知觉是作用于感觉器官的客观事物的整体在人脑中的反映，所反映的是一个较完整的事物，与感觉相比，它是一种积极的认知过程。知觉与

10、感觉的区别如表驾驶人在道路上行驶，通过五官感觉道路环境的刺激变化，通过对各种信息的注意、组织、解释和提取形成对信息的判断，这个过程即驾驶人的知觉过程，如图所示。与驾驶活动相关的知觉主要有空间知觉、时间知觉和运动知觉空间知觉 事物的空间属性在人脑中的反映就构成了空间知觉,它包括对事物大小、形状、距离、方位等的知觉。对驾驶人影响最大的空间知觉为距离知觉和立体知觉，驾驶人行驶过程中要不断形成道路遭遇(影响车辆行驶的事物)的距离知觉和立体知觉，准确操纵车辆。时间知觉 时间知觉是人对客观事物的延续性和顺序性的反映。时间知觉依托季节的变换、太阳的升落等参照系而产生。除了依托自然现象形成的时间知觉，人体自身

11、还存在生物钟，也是时间知觉产生的表现。生物钟的形成与人体节律密切相关。驾驶人体力、智力和情绪节律的研，不但有利于时间知觉规律的掌握，也有利于合理利用节律，减少驾驶人不利心理状态行车带来事故隐患。运动知觉 运动知觉是人对物体在空间位移和移动速度的知觉，它通过多种器官的协同活动来实现，包括真动知觉、诱动知觉和似动知觉。当物体有绝对速度发生实际位移时人形成的知觉为真动知觉；诱动知觉是由于相对运动的两个物体，实际移动的物体被选为参照系，而静止的物体被看做在运行，如月在云中的穿梭就是典型的诱动知觉；似动知觉是由于不同的刺激物以一定的时间间隔呈现而使实际不动的静止之物形成物体在运动的知觉，如影视。诱动知觉

12、和似动知觉都是错觉性运动知觉。2.2反应特性 直接影响交通安全的驾驶人心理品质中，对道路交通环境的反应速度是最重要的。反应特性是一切物质所具有的，是物与物相互作用留下痕迹的过程。驾驶人反应特性是生物反应特性的一种，具有趋利避害的选择性和主动性。驾驶人反应时间与反应的准确性受到交通环境刺激强度、驾驶人注意力、驾驶经验、驾驶技能及心理压力等的影响，因此提高驾驶技能，培养临危不乱的驾驶心理、缩短反应时间对隧道行车安全具有重要意义。2.3注意特性 注意是心理活动对一定事物的指向与集中，是一种有意识地只对某种信息进行加工而阻止其他无用信息进入意识加工的能力。注意的品质包括注意范围的广度、注意时间的稳定性

13、、注意对不同对象的分配以及注意转移的灵活性。对驾驶活动而言，注意的转移和分配关系到驾驶人对交通信息的感知，只有在各种各样的交通信息中合适分配注意，将最重要的信息放在注意的中心进行有意注意,对安全无重要影响的外界刺激放在注意的边缘进行无意注意，并随着环境的变化灵活转换注意中心，才能确保驾驶安全。2.4感情与意志2.4.1感情 情绪情感，即人的感情，它是主体对客观事物心理活动的反映和体验，是人对事物好恶态度的表现。情绪情感往往具有两极性，利用的好能够产生积极的效应，利用不好则会起反作用。从不同的维度分析感情的两极性 驾驶人驾车过程中要积极发挥自身情绪情感的积极性，遇到行车遭遇和复杂情况要依靠增力情

14、绪帮助消除危险，并在平日行车过程中保持平静、轻松的心态，使自身维持良好心境和理智，保障交通安全。2.4.2意志 意志是人有意识地确立目的，调节和支配行动，并通过克服困难和挫折，实现预定目的的心理过程。在人的行为中具有主观能动的控制性，意志的行动阶段如图所示 驾驶过程往往不是单纯的根据客观事物进行感知和判断，还存在各种动机和需要的冲突，如安全与利益效率的冲突、安全与高速省时的冲突、专心驾驶与交通事件引起分心的冲突等。培养驾驶人的意志品质，使其在各种趋避式冲突中，做到确立目的、做出判断具备自觉性、独立性；面对危险情况意志果断，能在最佳时机采取措施;遇到复杂情况和困难保持坚韧意志，百折不挠；善于控制

15、情绪和行动，应对危险冷静灵活等，这些对高速公路隧道路段交通安全具有重要作用。3.道路交通工程与驾驶心理高速公路交通系统中，设计的道路供驾驶人驾车行驶，设置的交通标志标线给驾驶人提供行车准则和道路信息，动态的交通环境影响驾驶人情绪状态，因此，从驾驶心理的角度分析道路的设计、安全设施的设置及交通环境的改善意义非凡。3.1道路线形与驾驶心理平面线形包括直线、缓和曲线和圆曲线三种。纵面线形指上下坡及坡段转折处的凸形竖曲线或凹形竖曲线驾驶人对道路设计具有普遍的期望和要求，但对驾驶心理影响较大的高速公路设计要素主要是平纵线形。道路线形是道路中心线的立体描绘，道路中心线在水平面上的投影形状称为平面线形。在纵

16、剖面上的起伏形状称为纵面线形。平纵曲线对驾驶心理影响合适半径的平曲线,给驾驶人适当紧张感，利于交通安全；平曲线半径过小，高速行驶的车辆离心力大，驾驶人感觉不适和紧张。直线段过长，易导致驾驶人驾驶疲劳、注意力分散和感知错误。缓和曲线设置合理，则线形变化自然、连续，驾驶人感觉舒适从容，操作得当。长大下坡易造成驾驶人频繁刹车，感觉疲劳、紧张。凸形竖曲线易导致驾驶人视距不足，看不到前方交通情况引起心情烦躁不安。夜晚无照明道路上的凹形竖曲线处视距不足，易引起驾驶人紧张心理。复杂线形组合易造成判断困难、感知错误，在平曲线及纵坡变化点反应不及时，造成操作失误。针对以上问题，高速公路设计时，应避免长直线的单调

17、性和小半径曲线的离心力，顺畅衔接直线、缓和曲线和曲线段；避免山区高速公路的长大下坡路段；避免在凸形竖曲线顶部和凹形竖曲线底部设置小半径平曲线，道路线形设计严格按照规范要求，并因地制宜，结合驾驶人心理进行合理设计。3.2交通语言与驾驶心理 交通标志和标线是交通信息传递的最重要途径，是不可忽视的交通语言，在交通活动中起着诱导、约束和调节交通的重要作用。高速公路隧道路段环境复杂、线形多变，驾驶人要从错综复杂的交通环境中感知各种信息，并基于这些信息分析、判断、决策并做出行动，交通标志和标线起着重要的信息传递作用，决定了道路交通信息能否清晰映入驾驶人的感觉器官被感知。清晰的交通标志和标线可以改善驾驶人心

18、理压力，保障道路交通安全。3.2.1交通标志与驾驶心理 道路交通标志的设计和设置不单要做出一般性的规定，还要在交通信息的系统性方面进行深入的心理学研究，以提高其适用性。交通标志设计的一般心理要求为：视认性佳、醒目程度高、不具有歧义并尽量在一定范围内通用。根据驾驶心理要求，交通标志的心理学设计内容包括交通标志牌面的信息数量和信息质量两个方面。信息数量 交通标志牌面的信息数量指的是标志牌面上包含的字符数。车速对交通标志的辨认影响很大，根据道路交通标志和标线(GB5768一2009)，标志版面的设计要确保在150m外认清标志属性，在50m外认清全部内容。根据交通心理学的刺激负荷理论，驾驶人对感觉信息

19、的加工能力是有限的，车辆高速行驶时，驾驶人1s时间只能识认、加工字符7-14个。因此,以最大识别能力和隧道较高限速计算，标志版面的信息数量以不超过30个为宜。信息质量 并不是交通标志牌面的所有字符都是有效信息，被驾驶人感知的字符信息才一是有效信息。根据心理学理论，驾驶人对信息的感知具有选择性。对交通标志而言，牌面信息质量越高，即信息含量中含有驾驶人关心的信息量越多，则交通标志传递给驾驶人的信息就越多。因此，交通标志的设计应尽量通俗易懂。言简意赅、无歧义且提供最有价值的正确信息。3.2.2交通标线与驾驶心理交通标线是由各种路面标线、箭头、文字、立面标记、突起路标和道路边线轮廓标等构成的交通安全设

20、施。高速公路交通标线的设计和施画要考虑对驾驶人的心理影响，以更好地对交通进行管制和引导，本节从标线的色彩心理和视错觉效应两方面进行分析。色彩心理 交通色彩与驾驶心理密切相关，暖色，高亮度颜色一般给人刺激较大，识认性好，易使人兴奋、情绪高，所以一般道路标线采用白色和黄色。鲜艳的颜色可以刺激驾驶人视觉器官和神经系统，使驾驶人更积极的活动，如国外在交通事故危险路段涂上鲜艳的红色或黄色，交通事故可以减少85一90%。视错觉道路交通标线质量要求和检测方法 增加了标线种类，其中，视错觉标线是重要一项。通过运用人眼对标线的主观错觉，视错觉标线使汽车减速达到安全行驶的目的。常用的几种视错觉标线为:通过V形标线

21、和鲜艳红色结合，设置路面弯道减速标线，可以给驾驶人强烈刺激，并产生弯道变窄的错觉，从而降低车速。通过车道边缘设置白色菱形块或横向不同间隔布设的标线条，造成驾驶人道路宽度降低的视错觉，从而降低车速。通过合理利用不同颜色的视觉反差，在危险路段设计“立体”标线，使驾驶人视错觉为凸起的道路障碍物，从而降低车速。3.2.3交通环境与驾驶心理从驾驶人角度来说，影响安全的主要环境因素为交通量、交通组成等交通环境以及隧道路段照明、噪音及空气质量等。高速公路车速高，交通量大则车头间题小，驾驶人发现危险反应时间短；而大小车混行，大车往往会遮挡小车驾驶人视野，对驾驶人交通信息感知造成困难；且大小车速度差较大，小车加减速快于大车，若遇线形变化或紧急事件，速度变化不能同步，造成危险。隧道路段交通事故多发的环境因素则主要为照明、噪音和空气污染，在隧道出入口由于光照亮度变化出现明暗适应过程，隧道内部噪音及空气质量影响驾驶人感官和情绪，使驾驶人注意力无法集中、心情烦躁，从而在感知、判断和操作过程出现失误，引发交通事故。本章从交通心理学的研究入手，引入驾驶心理的研究，系统分析了驾驶人的感知觉、反应特性、注意特性和感情、意志等心理因素；然后，结合道路交通工程，从微观角度分析道路设计、标志标线及交通环境等因素对驾驶心理的影响，为分析交通运行环境对驾驶心理的影响做好驾驶心理学研究的铺垫。4.结论