Анализ влияния состояния водителя на безопасность движения

дипломная работа

2.1 Водитель как оператор системы "Водитель-автомобиль-дорога-среда" (ВАДС)

Водитель как оператор системы ВАДС большую часть информации получает от дороги - подвижных и неподвижных объектов на дороге, дорожных знаков, светофоров, состояния дорожного покрытия и среды движения.

В системе ВАДС происходит непрерывный обмен информацией: от автомобиля и дороги к водителю поступает осведомительная, а от водителя к автомобилю - командная. После выполнения управляющих действий водитель по каналам обратной связи получает информацию о результатах этих действий и в соответствии с изменившейся обстановкой выполняет последующие, необходимые управляющие действия. Таким образом, система ВАДС представляет собой систему регулирования, в которой положение автомобиля относительно дороги является задающей переменной, водитель - регулятором, а автомобиль - регулируемым объектом. Все звенья этой системы взаимосвязаны, взаимозависимы и определяют надежность друг друга.

Надежность водителя как оператора системы ВАДС зависит от его способности воспринимать и перерабатывать поступающую информацию. Прием и передача информации осуществляются через органы чувств: зрение, слух, суставно-мышечное, вестибулярное и тактильное чувства, обоняние, а также висцеральный анализатор, от которого кора головного мозга получает информацию со стороны внутренних органов. Каждый анализатор состоит из периферического, проводникового и центрального отделов. Периферическим отделом зрительного анализатора является глазное яблоко, слухового - нервные окончания внутреннего уха, суставно-мышечного - нервные окончания (рецепторы), расположенные в мышцах, сухожилиях и суставных поверхностях. Периферические отделы анализаторов воспринимают определенные раздражители (световые, звуковые и др.), которые передаются в центры коры головного мозга, где возникают психические процессы - ощущения света, звука, мышечного напряжения и т.д. Для водителя особенно большое значение имеет зрительный анализатор, через который он получает до 80…90 % всей информации. Важное значение имеют суставно-мышечное, вестибулярное и тактильное чувства. Меньшую роль играют слух и обоняние.

Передача информации определяется пропускной способностью, т.е. максимальной скоростью, с которой канал связи может передавать информацию за единицу времени. Пропускная способность зрительного канала составляет 20…70 бит/с, а слухового - 0,6…0,8 бит/с. Количество дорожных знаков, устанавливаемых на отдельных участках дороги, должно быть не более трех.

На продуктивность деятельности водителя оказывают влияние его индивидуальные особенности, условия деятельности и особенности потока информации.

К индивидуальным особенностям относятся: психофизиологические и личностные качества, уровень его профессиональной подготовки, физические данные и состояние здоровья.

К условиям деятельности относятся: особенности рабочего места (расположение органов управления, приборов, сиденья), обзорность и видимость, исправность техники, микроклимат кабины (влажность, температура воздуха и скорость воздушного потока), состояние дороги, интенсивность и скорость движения, уровень организации движения и др.

Особенности потока информации характеризуются:

пространственным расположением источников информации;

скоростью информационного потока;

легкостью восприятия информации, которая определяется размерами, контрастностью, взаимным расположением и освещенностью цифр, слов, знаков и т.д.

При получении, переработке информации и реализации ее в деятельности водителя различают пять этапов.

Первый этап - прием информации. На этом этапе происходит активное обнаружение, выделение и восприятия нужных сигналов из окружающей обстановки. Источником информации для водителя являются объекты, находящиеся на проезжей части дороги, состояние дороги и среды движения, околодорожное пространство, светофоры, дорожные знаки, показания приборов, шум двигателя и шум, возникающий при трении колес с грунтом, вибрация и другие сигналы, несущие информацию, необходимую для ориентировки в дорожной обстановке. У водителя вырабатываются навыки избирательного восприятия наиболее важной в данный момент информации. Затруднения в приеме информации возникают вследствие ее недостаточного или избыточного поступления.

Второй этап - переработка информации. Важным фактором в процессе переработки информации является прогнозирование, т.е. предвидение изменения дорожной обстановки и выполнение действий, упреждающих возможность возникновения аварийной ситуации. Нередко ДТП происходит вследствие неправильной оценки водителем дорожной ситуации, неумения предвидеть ее ближайшие изменения, т.е. неспособности прогнозировать ее развитие.

Третий этап - принятие решений. Если из оценки ситуации следует, что решение однозначно, то выбора решения не происходит. При наличии нескольких возможных решений водитель выбирает оптимальный вариант. Однако при этом увеличивается время принятия решения. Оно увеличивается и при особо ответственном решении. Быстрота и правильность решения зависят от профессионального опыта и индивидуальных психофизиологических особенностей водителя.

Четвертый этап - выполнение решений. Это может выражаться в действиях органами управления в соответствии с принятыми решениями, в прекращении выполняемого действия, изменении его амплитуды или направления, сохранении движения в прежнем режиме. Рабочее движение состоит из двух основных фаз: поисковой (перемещение рук и ног к определенному рычагу или педали управления) и исполнительной (собственного действия). Скорость и точность действий зависят от степени автоматизации двигательных навыков. При недостаточной автоматизации движения выполняются сознательно и под контролем зрения. При хорошо автоматизированных навыках поисковый и исполнительные этапы сливаются в один двигательный акт, который выполняется без участия зрения, но под контролем мышечно-суставного чувства и сознания. Такой способ действий значительно сокращает время выполнения решений.

Пятый этап - контроль за выполненным действием. Он осуществляется с помощью обратной связи, представляющую собой осведомительную информацию о результатах управляющих действий водителя. Основную осведомительную информацию водитель получает от изменений в положении и динамике автомобиля на проезжей части дороги после выполнения управляющего действия, от изменения его соотношения с подвижными и неподвижными объектами на дороге и околодорожном пространстве, а также от изменений напряжения мышц и амплитуды движения, положения рычагов, педалей и силы их сопротивления мышечным воздействиям, от показаний приборов, интенсивности шума, вибрации и т.д. Вся эта информация по каналам обратной связи поступает к органам чувств и после ее переработки является основной для оценки изменившейся обстановки, принятия нового решения и выполнения нового действия.

Быстрый темп деятельности водителя не всегда позволяет четко выделить все пять этапов переработки информации. Эти этапы могут сливаться. Особенно трудно разграничить переработку информации (второй этап) и принятия решения (третий этап).

Для сокращения времени переработки информации большое значение имеет умение водителя избирательно воспринимать необходимые для его деятельности сигналы. Опытные водители правильно распределяют внимание и воспринимают только те объекты, которые в данных условиях представляются наиболее важными с точки зрения безопасности движения.

Скорость переработки информации зависит также от состояния водителя и дорожных условий. Снижение функциональных возможностей водителей в результате утомления, а также управление автомобилем в сложных дорожных условиях приводят к уменьшению скорости переработки информации.

В результате исследований [21] получены зависимости изменения скорости переработки информации и наиболее приемлемого темпа предъявления световых раздражителей от продолжительности работы автомобилей на линии. На рисунке 2.1 видно, что скорость переработки информации в течение рабочего дня в результате развивающегося утомления все более снижается. При этом наибольшее снижение на самом сложном маршруте, наименьшее - на самом легком.

Рисунок 2.1 Изменение скорости переработки информации водителями Vи в зависимости от времени работы t при движении по автодорогам

Рисунок 2.2 свидетельствует о том, что по мере развития утомления снижается и оптимальный темп, при котором водители могут эффективно перерабатывать поступающую информацию. При этом степень снижения также зависит от сложности маршрута. Наибольшее снижение было на самом трудном маршруте и наименьшее - на самом легком.

Рисунок 2.2 Изменение наиболее приемлемого темпа предъявления световых сигналов Ти от продолжительности работы водителя t при движении по автодорогам

Делись добром ;)