Полный текст статьи
Печать

Аннотация. В работе рассматриваются показатели, характеризующие состояние водителя и изменяющиеся под влиянием различных факторов, которые действуют на водителя, при выполнении им перевозочного процесса. Приведены графики изменения частоты пульса водителя от радиуса угла поворота, скорость зрительно-двигательной реакции от времени работы. Влияние криволинейности трассы в плане на расход энергии и кожно-гальваническую реакцию, а также уровень эмоциональной напряженности водителя от скорости движения на характерных участках дороги.
Ключевые слова: надежность водителя, психофизиологическое состояние водителя, частота пульса, скорость реакции, кожно-гальваническая реакция. 

Одной из важных интегральных характеристик психофизиологического состояния человека, его способности решать производственные задачи является работоспособность. Последняя определяется как способность человека с наименьшими затратами сохранять заданный уровень деятельности для достижения цели или решения поставленной задачи [1].

Экспериментальные данные показывают, что работоспособность человека [2] определяется его психофизиологическим состоянием (рис. 1).

 

Рис. 1. Показатели, характеризующие состояние водителя

Исследования, проведенные в ХАДИ [5, 6] и МАДИ Е. М. Лобановым, Б. С. Муртазиным и другими, позволили установить ряд зависимостей: величины кожно-гальванической реакции (КГР) от сложности дорожной обстановки (рис. 2); интервала затухания КГР от величины последнего при проезде автомобиля мимо препятствия на обочине дороги (рис. 3); величины КГР и расхода энергии от криволинейности трассы в плане (рис. 4). При этом в качестве КГР принималось изменение сопротивления кожи водителя при постоянном токе (KГР по Фере). Частные закономерности динамики КГР водителей в различных дорожных условиях приведены в [7]. Так, при очень спокойной работе наблюдается некоторый рост сопротивления кожи; при напряженной работе (при появлении в сфере внимания сильных раздражителей) сопротивление, как правило, растет.

 


 

 

Рис. 4. Зависимость величины КГР и расхода энергии от криволинейности трассы в плане

 

При управлении автомобилем, не менее значимыми являются показатели состояние здоровья водителя. Один из показателей анализа состояния водителя, основан на исследовании его электрокардиограммы (ЭКГ) (рис. 5). [6]

 

Рис. 5. Изменение электродермальной активности водителя:

a1, a2 – стадии активации организма;r1, r2 – стадии релаксации организма

 

Информативным параметром в ЭКГ является частота сердечных сокращений (ЧСС), эта величина пропорциональна пульсу, и показывает уровень физической активности человека.

Так, к примеру, большой угол поворота влияет на выбор водителем безопасной скорости проезда кривых в плане, особенно с закрытой видимостью. С увеличением угла поворота кривых малого радиуса свыше 20-30° у большинства водителей наблюдаются неблагоприятные физиологические сдвиги, т.е. увеличение частоты пульса, превышающее его уровень перед въездом на кривые, что указывает на заниженный первоначальный прогноз сложности условий движения. Кроме этого, эмоциональная напряженность водителей возрастает с увеличением интенсивности движения. Результаты экспериментальных исследований совместного влияния углов поворота трассы и радиусов кривых в плане на функциональное состояние водителя (по частоте пульса) показаны на рис. 6

 

 

 

Рис. 6. Зависимость частоты пульса водителей при движении по кривым в плане от величины их радиуса при углах поворота на дорогах в горной местности:1 — 10-20°; 2 — 30°; 3 — 50°; 4 — 70°. Интенсивность движения: А — 300-600 авт./ч; Б —100-300 авт./ч; В — менее 100 авт./ч

 

На графике (рис. 7) представлены кривые зависимости скорости зрительно-двигательной реакции от времени работы на протяжении смены. В типичном случае скорость зрительно-двигательной реакции возрастает в течение первого часа работы, стабилизируется в середине рабочего дня и сокращается в конце рабочего дня.

 

 

Рис. 7. Зависимость скорости зрительно-двигательной реакции от времени работы.

 

Трудовая деятельность водителя в процессе движения по автомобильной дороге предусматривает переработку значительной по объему потока информации, часто в условиях ограниченного времени для восприятия складывающейся дорожной ситуации. Например, пропускная способность канала для получаемой водителем визуальной информации может быть оценена в 5—107 бит/с, а обработка больших объемов информации, требующая от водителя осознанных решений по поддержанию безопасности движения, уменьшает быстродействие системы до 50 бит/с [8]. В этом случае возможен пропуск весьма значимой информации.

Таким образом, чем выше выбираемая водителем скорость движения и его информационная загрузка в сложных дорожных условиях, тем менее качественной будет деятельность при дефиците времени на прием и переработку информации. На рис. 8 в качестве примера показаны закономерности влияния скорости движения на изменение эмоциональной напряженности водителя при движении по двум участкам дорог, существенно различающимся с точки зрения сложности дорожных условий и информационной загрузки. Характер этих зависимостей соответствует экспериментальным данным автора [9].

 

Рис. 8. Зависимость уровня эмоциональной напряженности водителя от скорости движения на характерных участках дороги

1 - участок дороги, характеризующийся высокой сложностью условий движения; 2 — участок дороги с благоприятными условиями движения; — соответственно резерв оптимальной и максимальной скорости движения по условиям работы водителя при движении по участку дороги со сложными дорожными условиями; — то же на участке дороги с благоприятными условиями движения

Из рисунка следует, что движение на участках дорог, субъективно воспринимаемых водителем как сложные и опасные, не содержит достаточного резерва увеличения скорости для сохранения оптимальной напряженности его работы. Даже при незначительном увеличении скорости автомобиле водители вынуждены дискретно перестраивать свое поведение в целях сохранения безопасности движении и избежания риска ДТП с использованием механизмов само регуляции деятельности. На рисунке показано, что эти процессы сопровождаются быстрой сменой уровней эмоциональной напряженности водителя и, соответственно, снижением его надежности. Существенно сокращается и резерв максимальной безопасной скорости движения, которым располагает водитель (соответствует границе состояний информационной перегрузки и запредельного напряжения).

Проведенный анализ показывает, что внешние факторы оказывают большое влияние на психофизиологическое состояние водителя. В результате их воздействия происходят изменениями таких показателей, как частота пульса, скорость зрительно-двигательной реакции, а также кожно-гальваническая реакция. Следовательно, энергетические затраты водителя при выполнении транспортных процессов различны. Для учета энергозатрат необходима разработка оборудования, которое бы могло фиксировать «работу», затраченную водителем на осуществление перевозки. Полученную информацию необходимо использовать при начислении водителю заработной платы.

 

Ссылки на источники

  1. Ломов Б. Ф. Человек и техника //- М., «Советское радио», 1966. 107 с.
  2. Кленович С. Избранные проблемы физиологии труда // В кн.: Эргономика. - М., «Мир», 1971. 182 с.
  3. Кандрор И.С. Физиологические основы научной организации труда. В кн.: Психозизиологические и эстетические основы НОТ. М., «Экономика», 1971. 15 с.
  4. Ломов Б. Ф. Человек и техника // - М., «Советское радио», 1966. 107 с.
  5. Лобанов Е.М. Исследования влияния параметров разметки проезжей части на психологические показатели работы водителя //- М., изд. МАДИ, 1973. С. 28-39 (Труды МАДИ.Вып. 65)
  6. Муртазии Б. С. Принципы проектирования обратных кривых на автомобильных дорогах // изд. МАДИ. - М., 1971. с. 11—42 (Труды МАДИ.Вып. 30).
  7. Суходоев В. В. Оценка сложности дорожно-транспортных условий по эмоциональной напряженности водителей // Материалы V Всесоюзного научно- технического совещания по основным проблемам технического прогресса в дорожном строительстве. Сб. 2. Ротапринт Союздорнии, - М., 1971. с. 117—121.
  8. Чванов В.В. Методы оценки и повышения безопасности дорожного движения с учетом условий работы водителя //- М.: изд. ИНФРА-М,2010. – 415 с.
  9. Чванов В.В. Опыт оценки трассы горных дорог с учетом надежности работы водителей // — М.: Транспорт, 1986.