Причины влияющие на снижение надежности водителя

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

Наиболее частыми причинами снижения работоспособности водителей являются утомление и переутомление, болезненные состояния, приём алкоголя и курение.

В результате исследований установлено, что количество ДТП зависит от времени, в течение которого водитель управляет автомобилем. При управлении автомобилем от 7 до 12 ч водители совершают ДТП в 2 раза, а при продолжительности управления свыше 12 ч в 9 раз чаще, чем при работе продолжительность до 7 ч. Водители, работающие более 7 ч, совершают 1/3 всех ДТП. Происшествия при этом приводят к более тяжёлым последствиям. Так, у водителей, работающих более 12 ч, ДТП со смертельным исходом возникают в 1.5 раз чаще.

Причиной снижения работоспособности водителей и возникновения ДТП является утомление. Утомление – это закономерный процесс временного снижения работоспособности, наступающий в результате деятельности, при которой возникают нарушения в работе органов систем организма человека. Ведущая роль в развитии утомления принадлежит нервной системе и прежде всего головному мозгу, клетки которого утомляются значительно раньше, чем работающие мышцы. Развитию утомления водителей способствуют многие факторы, к которым относятся и состояние дороги, и плохая организация движения, высокая интенсивность транспортного потока, плохая видимость и обзорность, неудобное сиденье и непродуманная компоновка ОУ и СОИ, дискомфортный микроклимат в кабине и т.п. Утомлению способствуют некоторые психофизические и личностные особенности водителя – повышенная эмоциональность, впечатлительность, холерический темперамент и ряд других. Наиболее значимым фактором, который чаще всего приводит к выраженному утомлению, является продолжительность рабочего дня более 8ч.




В результате физиологических исследований был выявлен ряд закономерностей в изменении функционального состояния организма в зависимости от напряжённости и длительности работы, которые сформулированы в виде гипотезы о трёх стадиях развития утомления.

Первая стадия характеризуется замедлением латентных периодов сенсомоторных реакций не более чем на 15 – 20 %, незначительными изменениями в анализаторных системах и сердечно–сосудистой деятельности, ощущением усталости.

Вторая стадия наступает при увеличении длительности и напряжённости работы, вследствие чего возникает повышенное возбуждение в центрах анализаторов. Латентные периоды сенсомоторных реакций при этом замедляются на 30- – 40 %. Эта стадия может быть охарактеризована как начало накопления утомления. У водителей такая стадия отмечается обычно после непрерывной работы в течение 7 и более часов.

Третья стадия наступает при дальнейшем увеличении длительности непрерывной работы. Это стадия – тормозная, характеризуемая заторможенностью всех анализаторных функций. Латентный период зрительно–моторной реакции замедлятся до 70% по сравнению с исходным в начале работы.

Управление автомобилем в состоянии утомления чрезвычайно опасно, так как возможны грубые ошибки, засыпание за рулём и ДТП.

Следует иметь в виду, что работоспособность человека в течение рабочего дня не одинакова и в процессе её изменения можно выделить три характерные фазы: врабатывания, устойчивой работоспособности, падения работоспособности в результате утомления.

Врабатывание характеризуется нарастающей работоспособностью. Этот период длится 1 – 1.5 ч, после чего устанавливается необходимый уровень работоспособности. Скорость, а в ряде случаев и точность действий человека в этой фазе снижены, что приводит к большему числу ДТП, чем в последующие 2 – 3 часа.

Вторая фаза (устойчивая работоспособность) характеризуется достаточно высокой работоспособностью. В этот период требуемый результат деятельности достигается при минимальной затрате энергии. Продолжительность этой фазы 2 – 2.5 часа.

Третья фаза характеризуется снижением работоспособности вследствие утомления, которое приостанавливается перерывом на обед. Чем больше времени проходит от начала третьей фазы до перерыва на отдых, тем более вероятны ошибки водителя и, как следствие, ДТП.




Уровень работоспособности во второй половине рабочего дня несколько ниже, но соотношение фаз повторяется. Но фазы врабатывания и устойчивой работоспособности становятся короче, а третья фаза наступает раньше.

Установлено, что функциональное состояние водителей и их работоспособность улучшаются на 2–ой день работы после выходного дня и начинают ухудшаться с 5–ого дня ежедневной работы.

В зависимости от характера выполняемой работы различают утомление умственное, физическое и эмоциональное. От умственных нагрузок человек утомляется не меньше, чем от физических. Это связано с тем, что нервные клетки головного мозга расходуют очень много энергии. Установлено также взаимное влияние умственного и физического утомления. Кроме того, при умственной работе всегда имеет место более или мене выраженное физическое напряжение. Водитель, оценивая дорожную обстановку, принимая решение, выполняет умственную деятельность и одновременно совершает мышечную работу с органами управления. Утомление водителя является комбинированным, то есть умственным, физическим и эмоциональным. Однако нервное напряжение водителя приводит к преобладанию эмоционального утомления.

При утомлении снижается острота и уменьшается поле зрения, изменяется пульс и артериальное давление. Одновременно снижается интенсивность и устойчивость внимания, замедляется его переключение, увеличивается время сенсомоторных реакций, нарушается мышление, что выражается в замедлении процессов переработки информации.

В результате увеличивается время принятия решений и выполнения управляющих действий. В таком состоянии снижается степень автоматизма ранее выработанных навыков, нарушается точность и координация движений, снижается воля, решительность, контроль за выполняемыми действиями. Более частыми становятся непроизвольные, кратковременные отключения внимания от управления автомобилем. Такие отключения в деятельности водителя могут быть причинами ошибок и ДТП. Характерным симптомом утомления и переутомления является сонливость и засыпание водителя за рулём. Так, например, в США около 4% всех водителей, ставших жертвами ДТП, в момент происшествия спали. В России, на некоторых автотрассах, от 1.7 до 2.4.% ДТП происходит от того, что водители засыпают на прямолинейных участках дороги.

При управлении автомобилем, когда на дороге нет других участников движения, при однообразном ландшафте водитель быстрее чувствует усталость, чем при управлении в условиях интенсивного движения. Как правило под влиянием однообразного движения у водителей возникает апатия, вялость, появляются отвлечённые мысли, не имеющие отношения к управлению. Такое состояние называется заторможенным, а также ступором или дорожным гипнозом. Причины 15% ДТП, происходящих на прямых участках дороги, остаются невыясненными. Предполагается, что они связаны с заторможенным состоянием водителей. По зарубежным данным ступор не испытывает лишь 3% водителей; состояние ступора возникает, но легко переносится у 74% водителей; в сильной степени ступору подвержены 23% водителей.

Бороться с сонливостью на ходу не следует, она может наступить внезапно. Необходимо остановиться и уснуть на короткое время или проделать гимнастические упражнения. Попытки бороться с усталостью и сонливостью применением возбуждающих средств (пилюли, чёрный кофе) не только не дают желаемых результатов, но при систематическом их использовании могут привести к опасным последствиям, так как после непродолжительного нервного подъёма наступает резкий спад.

Большое значения для сохранения работоспособности водителей имеет рациональное проектирование дорог с учётом человеческого фактора, а именно: чёткая разметка дороги, хорошее состояние дорожного покрытия, правильно поставленные и легко читаемые дорожные знаки, благоустроенные площадки для отдыха и стоянки автомобилей, гостиницы, кемпинги, станции техобслуживания и т. д.

Стояночные площадки должны быть пространственно отделены от дороги и рассчитаны для стоянки 10 грузовых и 20 легковых автомобилей. Размещать их желательно на расстоянии Lс = 0.2V, V – расчётная скорость движения, км/ч.

Автозаправочные станции необходимо располагать так, чтобы всегда имел некоторый запас топлива. Исходя из потребностей автомобилей разных марок и объёма баков можно установить максимальное расстояние между станциями LМ = 1.2V.

Пункты отдыха для водителей следует располагать также в зависимости от расчётной скорости движения, а именно: 0.4V – для кафе и закусочных; 1.0V – для мотелей и кемпингов. Количество мест NМ в пунктах питания при расположении их на расстоянии 0.4V принимается равным

NМ = 15 + 0.04J,

где J – интенсивность движения, авт/ч.

Количество мест для стоянки (Nс), душевых (Nд) и туалетов (NТ) принимается равным Nс = 10 + 0.01J, Nд = 2 + 0.01J, NТ = 2 + 0.05J.

Необходимо отметить, что правильная организация режима труда, создание условий для своевременного и полноценного отдыха и питания водителей в пути, совершенствование дорог и организации дорожного движения – комплекс мероприятий в значительной мере обеспечивающий предупреждение ДТП, связанных со снижением работоспособности водителей в результате их утомления и переутомления.

Безопасное управление автомобилем достигается выбором мар­шрута, оптимальных скоростей, дистанции и интервала. Но на прак­тике это оказывается достаточно трудным. Выбор водителя зависит от модели его поведения, т. е. либо он акцентирует своё внимание на быстроте движения (максимально возможная средняя скорость дви­жения), либо на результате (оптимальная средняя скорость при ми­нимально возможном расходе топлива).

При выборе первой модели водитель допускает ошибку, завышая реальные резервы управления, попадая в нештатные ситуации. Но большое значение будет иметь способность водителя оценивать ре­зультаты, последствия, ошибки. В таблице 6.2 приведен набор пар­ных черт характера, оказывающих противоположные влияния на

надёжность водителя. Для обеспечения надёжности необходимо проанализировать отрицательные стороны характера и стараться компенсировать их.

Большое влияние на управление автомобилем оказывает темпе­рамент водителя. Одни — живые, энергичные, подвижные, другие — вялые, медлительные, малоподвижные.

Темпераментом называются психические свойства личности, характеризующиеся динамикой протекания психических процессов. Особенности темперамента влияют по-разному на работоспособ­ность водителей и на скорость развития у них утомления.

Таблица 6.2. Влияние черт характера водителя на надёжность его управления

Обеспечивающие надёжное вождение

С вероятностью опасности вождения

Объяснение неудач своими ошибками

Объяснение неудач обстоятельствами

Склонность к панике

Агрессивность, озлобленность, жесто­кость

Склонность к риску

Уважение чужого мнения

Пренебрежение чужим мнением

Уважение чужих прав

Уважение к закону

Пренебрежение к закону

Уверенность в себе

Нерешительность, боязнь неудач

Умение контролировать свои действия

Отсутствие способности самоконтроля

Различают четыре основных темперамента: сангвинистический, холерический, флегматический и меланхолический.

Сангвиник — человек подвижный, с быстрой сменой настрое­ния. У него легко меняется эмоциональное состояние, что находит отражение в речи, мимике, жестах. Он хорошо справляется с зада­чами, требующими быстрой сообразительности. Отличается бодро­стью и способностью поддерживать хорошее настроение в коллек­тиве. Для него характерны: высокая работоспособность и

эмоциональная устойчивость. Сангвиник хорошо проявляет себя в условиях оживлённого дорожного движения, но недостаточно ус­тойчив к монотонным раздражителям. В результате при движении на длинных прямых участках дороги, при однообразном околодо­рожном ландшафте он легко погружается в сон. Поэтому водители с преобладанием черт сангвинического темперамента более надёжны в городской езде и менее при поездках по трассе на далёкие рас­стояния.

Флегматик — человек медлительный, уравновешенный, спокой­ный, смена эмоциональных переживаний происходит у него мед­ленно, переживания находят слабое внешнее выражение. Его трудно вывести из себя, мимика и жесты однообразны, невыразительны, речь медленная. Прежде чем что-нибудь сделать, флегматик долго и обстоятельно обдумывает предстоящие действия, принятые решения выполняет спокойно и неотступно, с трудом переключается на дру­гой вид деятельности. Отличается высокой работоспособностью. Уравновешенность и спокойствие флегматика, его высокая устойчи­вость к монотонным раздражителям делают его незаменимым в дальних рейсах. Но решения и реакции флегматика обычно замед­ленны, что затрудняет его действия в аварийных ситуациях, проте­кающих в условиях дефицита времени.

Меланхолик — человек со слабыми реакциями, для него типична медленная смена настроений, как у флегматика, но его переживания характеризуются большой глубиной и длительностью. Настроение у меланхолика находит слабое внешнее выражение. Он тяжело пере­живает трудности жизни, нередко замкнут, необщителен, его дви­жения медлительны, однообразны. Меланхолик, для которого харак­терны нерешительность, склонность к колебаниям, растерянность в сложной обстановке, считается наименее пригодным для водителя автомобиля.

В чистом виде темпераменты встречаются очень редко. Обычно человек сочетает в себе ряд черт, характерных для нескольких тем­пераментов.

Медлительность водителя с флегматическим темпераментом может компенсироваться профессиональным опытом, благодаря ко­торому он заранее и достаточно точно будет прогнозировать разви­тие дорожной обстановки. Это позволит ему своевременно выпол­нять необходимые управляющие действия, направленные на предупреждение аварийных ситуаций [42].

Неблагоприятные для деятельности водителя особенности тем­перамента в некоторых случаях могут быть компенсированы за счёт положительных качеств. Возможности человека в этом отношении весьма велики. Водители даже при наличии у них таких меланхоли­ческих черт, как нерешительность и робость, могут при упорной тренировке в значительной степени компенсировать и эти недостат­ки, что достигается отличной профессиональной подготовленно­стью, повышенной внимательностью и прогнозированием развития дорожной обстановки.


Профессиональными участниками дорожного движения являются миллионы людей, каждый из которых обладает определенными психофизиологическими характеристиками, состоянием здоровья, личностными качествами, знаниями, навыками, опытом, интересом к водительской деятельности и уровнем мотивации. Кроме того, на дорогах встречается огромное количество непрофессиональных водителей и водителей-новичков, чьи личностные и профессиональные качества не всегда позволяют обеспечивать безопасный режим движения. Многие дорожно-транспортные происшествия (ДТП) происходят из-за неопытности, недобросовестности, невнимательности, а порой и по излишней самоуверенности водителей в своих профессиональных качествах.

Анализ причин ДТП позволяет свести их в следующие однородные по характеру группы:

- несоблюдение правил дорожного движения водителями, пешеходами и пассажирами;

- неправильный выбор водителями режимов движения;

- снижение психофизиологических функций участников дорожного движения;

- неудовлетворительное техническое состояние транспортных средств;

- неправильное размещение и крепление груза;

- неудовлетворительное устройство и содержание элементов дороги и дорожной обстановки;

- неудовлетворительная организация дорожного движения [1, с.15].

В каждой профессии можно выделить наиболее важные профессиональные качества. Так, для водителей автомобилей основными профессионально важными психофизиологическими функциями являются зрение, внимание, личностные качества, эмоциональная устойчивость и скорость реакции.

Физические, психологические и физиологические требования к водителям транспортных средств могут быть определены исходя из анализа его деятельности (рис. 1).

Водитель должен постоянно воспринимать большой объем информации о характере и режиме движения всех его участников, о состоянии и параметрах дороги, о состоянии окружающей среды и наличии средств регулирования, о состоянии узлов и агрегатов автомобиля. Водитель в процессе восприятия огромного потока информации должен не только обнаружить ее, но и переработать, провести анализ, принять соответствующее решение и на основании принятого решения произвести действия. Весь процесс от восприятия до совершения действия требует определенных затрат времени, которого зачастую может не хватить, если учесть быстроту изменения дорожно-транспортной ситуации. В этом случае водитель может совершить неправильные действия [1, с.20].


Одной из причин неправильных действий является отклонение психического состояния водителя от нормы во время движения. Сильные положительные или отрицательные эмоции могут резко изменять психофизиологические качества водителя, что, в конечном итоге, может привести к ДТП. Причины возникновения отрицательных эмоций можно свести к трем факторам: взаимоотношение с семьей, коллегами по работе, другими участниками движения. Если причиной эмоционального напряжения стала ссора в семье или с коллегами по работе, то снизить пагубное влияние отрицательных эмоций можно за счет переключения в деятельности или отсрочки выезда в рейс. В дорожных условиях борьба с последствиями отрицательных эмоций значительно усложняется, так как прогнозировать их возникновение практически невозможно и не всегда можно прервать рейс или хотя бы прекратить движение на сколько-нибудь продолжительное время.

Эмоции, как правило, повышают качество деятельности человека, однако сильное эмоциональное напряжение ведет к снижению производственных показателей, а сверхсильное может привести даже к прекращению производственной деятельности вообще.

Очень сильные положительные эмоции также не способствуют повышению надежности на дороге. При сверхсильных положительных эмоциях может наблюдаться очень серьезное нарушение в нервной регуляции сердечной деятельности, снижается уровень концентрации внимания водителя, растет время реакции, снижается адекватность оценки дорожной обстановки.

Для того чтобы снизить возможность попадания в аварийную ситуацию при сильных эмоциях, необходимо снизить скорость автомобиля, постараться мобилизовать внимание, а в отдельных случаях вообще остановить автомобиль, выйти из него и переключиться на другой вид деятельности [3, с.85].

Существует оптимум как физической, так и информационной нагрузки. Как однообразие, так слишком большое количество информации или физических движений ведет к быстрому развитию утомления.

Проблема снижения утомления или его предотвращение является одной из важнейших. При определенных условиях хроническое утомление или даже одиночное, но очень сильное может явиться причиной возникновения заболевания или даже гибели человека.

Утомление — временное снижение работоспособности, вызванное длительной или интенсивной работой [3, с.108]. Величину утомления нельзя измерять только объемом выполненной работы, так как на нее оказывают влияние производственный фактор, мастерство вождения, опыт, состояние здоровья, индивидуальные психофизиологические особенности водителя, режимы труда и отдыха. Каждый из этих факторов может оказать решающее влияние на величину и время возникновения утомления.

Существует три вида утомления: физическое, умственное и эмоциональное. У водителя они чаще всего возникают одновременно, так он сочетает физический труд с умственной деятельностью и большим эмоциональным напряжением.

Физические нагрузки на водителя с учетом постоянного совершенствования конструкций автомобилей постоянно снижаются. И все же резервы снижения утомляемости за счет созданий удобств и облегчения управления автомобилем, особенно грузовым или автобусом, все еще велики. Физически быстрее устает водитель при движении по бездорожью, заснеженным, скользким и горным дорогам, при продолжительном вождении, особенно в сложной дорожной обстановке. На улучшение физической подготовки водителей положительное воздействие оказывают занятия физическими упражнениями или подвижными видами спорта.

Умственное утомление быстрее наступает при длительном движении с высокой скоростью или в интенсивных транспортных потоках. Снизить этот вид утомления можно с помощью соблюдения определенного режима труда, правильного распределения времени работы и отдыха в течение смены.

Эмоциональное утомление вызывается отрицательными чувствами во время конфликтных или аварийных ситуаций, при движении в сложной дорожной обстановке, при нарушении Правил другими участниками движения. Большая роль в снижении воздействия отрицательных эмоций принадлежит самому водителю. Часть раздражающих сигналов он может попросту не воспринимать или, по крайней мере, не обращать на них излишнего внимания. Надо воспитывать в себе волю, умение подавлять вспышки раздражительности и гнева [4, с.102].

Проведенные в ФРГ исследования показали, если водитель работал в течение всей ночи, то его способность к безопасному управлению автомобилем резко снижается. Утомление, вызванное работой и бессонной ночью, по своему эффекту воздействия на организм водителя соответствует содержанию в крови алкоголя: от 0,6 до 0,8 промилле. Аналогичные изменения функционального уровня водителя могут наблюдаться и при болезни. Об этом необходимо помнить и стараться избегать управления автомобилем в этих состояниях [3, с.115].

Исследования показали, что преобладающими заболеваниями среди водителей являются: радикулит, грипп, респираторные острые заболевания, острые желудочно-кишечные заболевания, ангины, фурункулез.

В начальной стадии простудные заболевания и грипп проявляются в легком недомогании, головной боли и быстрой утомляемости. В этот период, у водителя наблюдается снижение психофизиологических качеств, связанных с управлением транспортным средством.

Водитель часто не информирует об ухудшении своего самочувствия, так как-либо умышленно скрывает его, либо недооценивает последствий своего недомогания, считая себя вполне работоспособным. Это же следует отнести и к физическим недостаткам водителя (недостаткам зрения, слуха и др.). Наибольшую опасность представляют водители, имеющие недостатки зрения.

Снижение работоспособности водителя может наступить в результате приема некоторых лекарственных средств перед рейсом или во время работы. Прием лекарств вечером перед сном может негативно повлиять на работоспособность водителя на следующий день.

Одним из наиболее важных факторов, определяющих работоспособность водителя, является предшествующий отдых. При неполноценном отдыхе возможны случаи, когда работоспособность водителя в течение всей рабочей смены не достигнет оптимального уровня. Очень сильно влияет на работоспособность само желание работать, т. е. уровень мотивации к деятельности.

Изменение графика работы по времени суток приводит к колебаниям работоспособности, связанной с установившимся ритмом жизни. Перед рейсом у водителей, работающих по новому суточному графику, может наблюдаться пониженная работоспособность и возрастать время врабатываемости.

Одной из причин аварийности на дорогах является управление автомобилем в нетрезвом состоянии.

К сожалению, опасен не только пьяный водитель за рулем. Отрицательное влияние алкоголя на функциональное состояние человека прослеживается в течение нескольких суток. Исследования на 30 здоровых добровольцах в возрасте 20–26 лет, проведенных советским ученым В. П. Латенковым (1985), показали, что употребление алкоголя, соответствующего средней степени опьянения, отрицательно сказывается на состоянии человека спустя 51 ч. после его приема. При более значительных дозах алкоголя его последствия в отдельных случаях наблюдаются до 10–15 дней [3, с.173].

Содержание алкоголя в крови и степень опьянения (по П. И. Новикову) представлены в табл. 1 [5, с.145].

Содержание алкоголя в крови и степень опьянения (по П. И. Новикову)

Содержание алкоголя в крови, ‰

Степень опьянения

В пределах физиологической нормы (вследствие процессов брожения в организме).

Надежность водителя и психофизиология вождения

Под надежностью водителя понимается способность своевременно и безошибочно принимать и обрабатывать информацию о состоянии транспортных средств (ТС), дорожных условиях, а также принимать и реализовывать адекватные решения по управлению ТС в течение заданного промежутка времени с допустимыми уровнями напряженности труда и рисками возникновения конфликтной ситуации, ДТП и ЧС (Шашина Е. В., МАДИ).



Пассажирский автобус из Краснодара перевернулся из-за спящего водителя, пострадали 10 человек (02.00 10 июля 2015 года, 894 километр трассы М4 Дон в Ростовской области)

Можно выделить четыре основные составляющие надежности водителя:
— медицинская – отсутствие заболеваний, проявления которых могут привести к потере контроля над автомобилем в процессе движения;
— психофизиологическая – комплекс личностных качеств водителя (свойства нервной системы, память, время реакции, качества внимания и т. п.), недостатки которых могут вызвать потерю времени в условиях его дефицита, например в опасной ситуации, или привести к ошибкам в принятии решений либо к их исполнению;
— профессиональная – наличие опыта, совокупность навыков управления автомобилем, позволяющих реализовать наиболее рациональные приемы обеспечения безопасности в любых условиях движения, в том числе опасные и критические ситуации;
— социально-психологическая – совокупность личностных качеств человека (уровень общей культуры, качество ответственности, дисциплинированности и т. п.), определяющих характер поведения на дороге, представляющей собой своеобразную социальную среду.

Причины, влияющие на снижение надежности водителей, так или иначе, связаны с ее составляющими. Например, неумение водителя безопасно управлять автомобилем чаще всего обусловливается его низкими психофизиологическими качествами, болезнью, чрезмерным утомлением, стрессовым состоянием и т. п. Причинами нежелания водителя безопасно управлять автомобилем является низкий уровень культуры и правосознания, агрессивность, безответственность, склонность к употреблению алкоголя.
Безопасное вождение требует от водителя не только хороших рефлекторных реакций, но и ненапряженной умственной деятельности с хорошей концентрацией внимания. Недопустимые уровни стресса, усталости и отвлечение внимания на дороге ухудшают производительность водителя и могут привести к временной потери концентрации, способности оценить риск и потери управления автомобилем, часто приводящим к ДТП. Исследователи определили, что вопрос, влияющий на уровень смертности и экономических потерь от ДТП, может быть решен по средствам разработки и внедрения контекстно-зависимых систем поддержки водителей. Такие системы способны прогнозировать наступление ДТП и заблаговременно предупреждать водителя об этом.
Многие системы поддержки процесса вождения основываются на измерении биосигналов, регистрируемых с водителя с помощью различных датчиков. На основании информации, извлекаемой из биосигналов, исследователи оценивают эмоции, уровень стресса, усталость, аффективное состояние и засыпание водителя.

Научные лабораторные исследования мировых вузов

В работах исследователей Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) описываются методы сбора и анализа физиологических данных в режиме реального времени в процессе вождения для определения уровня стресса водителя. В качестве биосигналов используются электрокардиограмма, электромиограмма, кожная проводимость, и дыхательная активность. Экспериментальная база включала 24 испытуемых, с каждого из которых в течение 50 минут регистрировались перечисленные выше сигналы. Использовались три вида деятельности: отдых от вождения, движение по шоссе и движение по городу. Исследователями удалось достигнуть 97% точности в распознавании уровней стресса, произведенного с помощью линейного дискриминантного анализа. По величине стресс был разделен на высокий, средний и низкий уровни. Было показано, что вариабельность сердечного ритма и кожная проводимость в наибольшей степени коррелируют с уровнем стресса.



Все датчики подключаются к компьютеру. Это разработка считается одной из ведущих в мире в области психофизиологии вождения



Кривые измеряемых биосигналов и уровня стресса

Непрерывный мониторинг аффективного состояния водителя в реальном времени в процессе вождения является сложной задачей, включающей сбор, предварительную обработку, выделение информативных признаков и классификацию информации, свидетельствующей о состоянии усталости/стресса водителя.
В университете Янины (University of Ioannina, Греция) разработали телеметрическую систему для контроля эмоционального состояния водителей гоночных автомобилей. В основе построения системы лежит сбор физиологических данных (ЭКГ, ЭМГ, КГР, дыхательная активность, видеоизображение лица), которые передаются по беспроводному каналу в централизованную систему, осуществляющую классификацию и оценку эмоционального состояния водителя. Для реализации классификатора использовались сразу несколько методов: наивный байесовский классификатор, машина опорных векторов(SVM), адаптивная сеть нечеткого вывода(ANFIS), дерево принятия решений и другие. В результате авторами было предложено разбиение уровней эмоционального состояния по возбуждению – высокий стресс и низкий стресс, и по валентности – эйфория и дисфория.



На базовой станции распознаются эмоциональные состояния и строится 3D-модель мимики лица



ЭМГ- датчики закрепляются на лице, дыхательные датчики с помощью пояса на груди, ЭКГ- на груди, КГР – на руке

Для исследования состояния усталости водителей греческие ученые применяли динамические и статические байесовские сети. В качестве анализируемых факторов использовались качество сна, условия труда, условия окружающей среды, биологические ритмы, а также физиологические сигналы — движение глаз, движение головы и выражения лица.

Индийские ученые (Birla Institute of Technology and Science) произвели измерение уровня стресса водителя, на основе фотоплетизмографического сигнала и КГР. На основе амплитудно-временных параметров исходных сигналов и пульсограммы авторы выделили множество критериев, по которым производится определение уровня стресса. Основой в работе является статистический метод определения стресс-тренда, связанный с прогнозированием значений сигнала, на основе изучения тренда сигнала. Так например, в данном методе анализируется показатель, рассчитанный как разница между фактическим значением функции и значением, предсказанным с помощью экспоненциально взвешенного скользящего среднего (EWMA) предыдущих значений.



Создается впечатление что управлять автомобилем в такой обвязке датчиков просто невозможно!



В качестве программной среды исследователи используют Biotrace+

Австралийские ученые из Технологического университета Сиднея (University of Technology Sydney) произвели оценку электрокардиограммы и вариабельности ритма сердца во время проведения лабораторного теста симуляции вождения. Измеряемым интегральным показателем стало состояние тревоги и усталости.



Исследовались 12 участников. Для каждого отмечались значения тревоги(fatigue) и усталости(alert). В качестве классификатора применялась нейронная сеть прямого распространения и с обратной связью

Рассчитываемый на основе спектра ритма сердца индекс вагосимпатического взаимодействия(балансовый показатель LF/HF) послужил идентификатором перехода от сонного/утомленного состояния к состоянию тревоги. В результате оказалось, что балансовый показатель уменьшается с увеличением усталости, в то время как его увеличение показывает повышенную умственную нагрузку и состояние тревожности.

Все вышеперечисленные системы являются лабораторными разработками и пока не было их явного внедрения в исходном виде в производство и продажу. Конечно, в первую очередь это объясняется сложностью технической реализации систем, многопараметричностью измеряемых показателей, недостаточностью экспериментальной базы и видимо отсутствием необходимых стартап-площадок для вывода продукта на рынок.
Однако некоторые упрощенные системы подобного класса уже появились в продаже.

Стоит отметить, что данное устройство мы недавно закупили для своих лабораторных исследований. К сожалению спящих водителей протестировать пока не удалось, а вот на спящих инженерах система работает отлично!) При засыпании в бытовых условия, как и положено, возникают все указанные пробуждающие сигналы.

Компания Anti-Sleep Pilot предложила устройство, которое определяет, когда водителю пора остановиться и передохнуть. Anti-Sleep Pilot работает путем сравнения хранимых данных (времени суток, кто управляет автомобилем, сколько времени автомобиль был в пути без остановок). Время от времени гаджет издает звуки и светится оранжевым светом, чтобы разбудить заснувшего водителя. Сразу после звукового или светового сигнала водитель обязан коснуться корпуса системы. В зависимости от времени реакции, устройство определяет, бодрствует ли водитель или ему необходимо сделать перерыв.



Anti Sleep Pilot включает в себя:
-акселерометр, который регистрирует ускорение автомобиля, необходимое для анализа вождения;
-высокоточные часы, которые определяют время вождения и реакции, используемые для расчёта уровня утомления водителя;
-датчик света, который автоматически адаптирует подсветку дисплея, чтобы удовлетворять уровню окружающего освещения в автомобиле;
-звуковой датчик, также автоматически адаптирующий звуковые сигналы под уровень шума в автомобиле;
-сенсорный датчик, обеспечивающий простоту взаимодействия во время вождения;
-интеллектуальную кнопку включения/выключения для экономии заряда батареек, когда система не используется.


Компания хорошо зарекомендовала себя в железнодорожном транспорте, где ее телемеханическая система контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ) помогает предотвращать засыпание водителей. Для автомобильного транспорта создана система поддержания работоспособности водителя Vigiton. Однако, засыпание — это довольно узкоспециализированная задача в оценке состояния всего организма. Сейчас в связи с нарастающими в геометрической прогрессии условиями повышенного стресса, агрессивности трафика, крайне необходимы системы, позволяющие фиксировать интегральные показатели состояния организма. Своевременная их индикации помогла бы значительно снизить количество конфликтных ситуаций, дорожно-транспортных происшествий и как следствий чрезвычайных ситуаций. Всем желаю доброго пути!


Высокий уровень автомобилизации, способствуя более полному удовлетворению перевозочных потребностей на рынке транспортных услуг, имеет и ряд негативных последствий, прежде всего аварийность на транспорте.

Обстоятельства, при которых совершаются происшествия, чрезвычайно разнообразны. Но анализ причин, вызвавших происшествия, показал их известную общность, что позволило свести эти причины в однородные по характеру группы:

несоблюдение правил движения водителями и пешеходами;

несоблюдение водителями правильных приемов управления автомобилями, т. е. применение таких приемов, которые создают возможность заносов, опрокидывания, потери управления или поломки и порчи механизмов;

понижение работоспособности водителей вследствие переутомления или под влиянием причин, вызывающих изменения самочувствия и неправильное восприятие дорожной обстановки;

неудовлетворительное техническое состояние автомобилей и несоблюдение правил технического использования их;

неудовлетворительное состояние и содержание дорог;

неправильная организация движения [1, с. 703].

Как правило, дорожно-транспортные происшествия вызываются одновременно несколькими причинами.

Обычно показатели аварийности жестко связывают с уровнем автомобилизации. Тем не менее, анализ дорожно-транспортных происшествий (ДТП) в наиболее развитых странах показывает, что, несмотря на высокие темпы автомобилизации, имеются возможности в общегосударственном масштабе добиться значительного снижения ДТП и поддерживать достаточно стабильно эти показатели аварийности. В качестве примеров можно привести такие страны, как Япония, Германия, США, Англия, Швеция и другие.

Такие существенные результаты в решении проблемы обеспечения безопасности дорожного движения были достигнуты за счет реализации общегосударственных комплексных программ борьбы с аварийностью. Эти программы были направлены на инженерное обеспечение организации дорожного движения. Были выделены значительные капиталовложения в строительство и содержание дорог, совершенствование системы организации дорожного движения, внедрение автоматизированных систем управления дорожным движением, разработку конструкций безопасных автомобилей, улучшение программ подготовки водителей.

Высокий уровень автомобилизации создает существенные проблемы при организации стояночного режима. Значительное количество автомобилей, стоящих на магистральных улицах городов, снижает пропускную способность, создает помехи маршрутному транспорту.

Постоянное увеличение численности автопарка вовлекает в процесс дорожного движения большую массу водителей-новичков, имеющих слабые навыки вождения автомобиля, что обостряет проблему обеспечения безопасности дорожного движения.

Структурные изменения, произошедшие в последние годы на автомобильном транспорте, привели к возникновению множества мелких и средних предприятий, занимающихся оказанием транспортных услуг. Как правило, уровень деятельности по обеспечению безопасности движения на таких предприятиях не соответствует современным требованиям [2, с.3].


Рис. 1. Структурная схема системы ВАДС

Высокие технико-эксплуатационные характеристики автомобиля, его исправность, подогнанное по росту сиденье, хорошая обзорность, информативность контрольно-измерительных приборов, легкость работы с органами управления, соответствующий санитарно-гигиеническим требованиям микроклимат в кабине способствуют сохранению высокой работоспособности водителей, а, следовательно, повышают их надежность.

Дорога имеет свои параметры. К ним относятся: ширина проезжей части, конфигурация в плане и профиле, состояние покрытия, границы (тротуар, кювет, обочина). К дороге имеют отношение находящиеся на ней и в придорожном пространстве транспортные средства, пешеходы, животные, светофорные объекты, дорожные знаки и разметка, неподвижные препятствия. Обустройство дороги, и уровень организации дорожного движения могут облегчать или затруднять работу водителя и, таким образом, оказывать прямое влияние на его надежность.

Среда движения характеризуется освещенностью, влажностью, температурой, ветром, запыленностью, видимостью, а также солнечной геомагнитной активностью и перепадами барометрического давления. От большей части отрицательных воздействий среды водитель должен быть защищен соответствующим техническим обустройством автомобиля [3, с. 7].

Главным оператором этой системы, несомненно, является водитель, который должен всегда предвидеть, в какой ситуации может оказаться, и знать, каким образом в ней действовать. Водитель должен быстро и точно реагировать на раздражители, оценивать значение окружающих объектов, технические данные автомобиля, которым он управляет, принимать правильное решение для выполнения маневрирования транспортным средством. Часто водителю приходится действовать мгновенно с целью предотвращения дорожно-транспортного происшествия [4, с. 95].

Надежность водителя — это способность безошибочного вождения транспортного средства при различных дорожных и погодных условиях в течение рабочего времени. Надежность определяется комплексом взаимосвязанных медико-биологических, психофизиологических и внешних факторов (рис. 2). Одно из основных мест в этом комплексе занимает уровень работоспособности водителя. Вместе с тем до настоящего времени неясен вопрос, какой уровень работоспособности водителя и в каких условиях обеспечивает его достаточную надежность как звена упомянутой системы.

Учитывая, что ошибка водителя может угрожать здоровью и жизни как самого водителя, так и других людей, требования к его работоспособности должны быть достаточно высокими. [5, с. 121].


Рис. 2 Основные факторы, определяющие профессиональную надежность водителя

Высокая работоспособность — это состояние человека, позволяющее ему выполнять работу с высокой производительностью и высокими качественными показателями в течение определенного времени. При сниженной работоспособности водитель может допустить грубые ошибки при управлении транспортным средством, которые нередко приводят к ДТП [3, с. 7].

Множество действующих на водителя факторов определяют эффективность его труда. Выделяют субъективные — зависящие от водителя и объективные — внешние по отношению к водителю факторы, влияющие на эффективность операторской деятельности (рис. 3).


Рис. 3 Основные факторы, влияющие на работоспособность водителя в пути

К субъективным факторам относят: психологическое и физическое состояние водителя, состояние здоровья, уровень подготовленности к данному виду операторской деятельности и т. д. Под постоянными субъективными факторами понимают совокупность всех физических, физиологических и психических свойств личности водителя и их влияние на успешность трудовой деятельности. Такая группа временных субъективных факторов, как нарушение здоровья, утомление, эмоциональные возбуждения, управление автомобилем в состоянии алкогольного опьянения, под воздействием лекарственных или наркотических средств, оказывают существенное влияние на функциональные возможности водителя.

Объективные факторы, в свою очередь, делятся на аппаратурные, зависящие от функционирования техники, и средовые, зависящие от рабочей среды, в которой действует водитель. Аппаратурные факторы определяются организацией рабочего места водителя, формой и видом предъявления потока рабочей информации, особенностями систем, контролирующих выполнение деятельности. Средовые факторы определяются условиями обитаемости, обстановкой, организацией деятельности (режимы труда и отдыха, количество рабочих смен и др.) [6, с. 90].

Причинами снижения работоспособности водителей чаще всего являются утомление, употребление алкоголя, болезненное состояние, сильное эмоциональное возбуждение, депрессивное состояние, прием некоторых лекарственных средств, курение и т. д.

Важным компонентом обеспечения надежности водителя является мотивация. Она выражается в заинтересованности человека в процессе работы, результатах труда, удовлетворенности работой в целом. Мотивация обеспечивается и поддерживается режимом труда, оплатой труда, условиями работы, состоянием рабочего места, отношениями с коллективом предприятия и другими факторами. Поощряя желательные и наказывая нежелательные формы поведения водителя можно достичь необходимого эффекта [7, с. 17].

Вопрос мотивации трудовой деятельности является чрезвычайно важным и актуальным. Известно, что работоспособность человека существенно меняется в зависимости от уровня и особенностей мотивации.

Если водитель не проявляет интереса к сфере профессиональной деятельности, то снижает эффективность своей работы, так как у него отсутствует потребность повышать свое мастерство и квалификацию.

Исследования и жизненные ситуации доказывают, что интерес к работе, трудолюбие, чувство ответственности, скромность и другие положительные человеческие качества, соответствуют надежным водителям.

Ни одно из свойств личности водителя не оказывает столь непосредственного влияния на безопасность дорожного движения и не характеризует надежность самого водителя, как его нравственность.

Среди водителей немало таких, которые не считаются ни с кем и ни с чем. Они считают себя достойнее всех прочих водителей. Для достижения своих эгоистических намерений они с легкостью и необузданным азартом превышают допустимую скорость, выполняют необоснованно опасные маневры, создавая много опасных ситуаций. Рано или поздно с большой вероятностью они совершают ДТП различной тяжести [8, с. 21].

Пригодность водителя в настоящее время устанавливается путем его медицинского освидетельствования.

Однако, обследуя состояние здоровья и функции органов зрения и слуха человека, мы еще не получаем полных данных, позволяющих судить о способностях будущего водителя.

Процесс управления автомобилем связан с решением задач, требующих высокого уровня развития психофизиологических качеств человека. Наиболее ярко психофизиологические особенности водителя проявляются в условиях дефицита времени, высокой интенсивности движения автомобилей, больших скоростей, при управлении автомобилем в темное время суток, в сложной дорожной обстановке и т. п. [9, с. 5].

Приведенные примеры показывают, что психофизиологические качества водителя имеют не только большое значение, но иногда оказывают решающее влияние на безопасность движения.

В настоящее время разработано большое количество технических средств, применяемых для исследования психофизиологических функций и характеристик с целью проведения профессионального отбора на различные виды перевозок [10].

Таким образом, предрасположенность будущих водителей к дорожно-транспортным происшествиям, может быть выявлена специальными методами психофизиологического обследования.

С увеличением количества транспортных средств, скорости и интенсивности их движения повышаются требования к профессиональной подготовки водителей.

Использование различных тренажеров позволяет быстрее овладеть водительскими навыками и совершенствовать их [11].

Профессиональная надежность водителя характеризуется большим количеством параметров, показателей и факторов. Это очень емкое понятие. Водитель занимает особое место в системе ВАДС и имеет непосредственное отношение к ее надежности.

Численность водителей в последние годы значительно увеличилась. Эти изменения привели к существенному увеличению удельного веса молодых, начинающих водителей, у которых нет опыта и навыков управления транспортными средствами. Поэтому водитель, управляющий транспортным средством, должен быть всегда готов уступить дорогу тому, кто совершил ошибку.

Безупречного и абсолютно надежного водителя не существует. Какого бы уровня мастерства не достиг водитель, всегда можно добиться большего. Каждый водитель, не зависимо от возраста, опыта и уровня мастерства, должен всегда учиться на чужих и своих ошибках и не повторять их.

1. Боровский Б. Е. Водителю 2 и 1 класса. Л. Лениздат, 1970. — 768 с.

2. Коноплянко В. И., Гуджоян О. П., Зырянов В. В., Березин А. С. Безопасность движения: Учебное пособие. — Кемерово: Кузбассвузиздат, 1998. — 72 с.

4. Основы управления транспортными средствами и безопасность движения: Учеб. пособие / С. В. Филимонов, С. Г. Талышев, Ю. В. Илясов — Пенза: Изд — во Пенз. гос. ун — та, 2007. — 98 с.

5. Вайсман А. И. Гигиена труда водителей автомобилей. М.: Медицина, 1988. — 192 с.

6. Сергеев С. Ф. Инженерная психология и эргономика: Учебное пособие. М.: НИИ школьных технологий, 2008. 176 с.

7. ЧЕЛОВЕК-ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА: Учебное пособие / А. Г. Петрушин, Ю. Я. Комаров; Волгоград. Гос. Техн. ун-т. — Волгоград, 1996. — 105 с.

8. Искусство управления автомобилем: Справ. пособие/ А. И. Куперман, М. Б. Афанасьев:- М.: Высш. шк., 2003.-263 с.: ил.

9. Приборы и методики психофизиологического обследования водителей автомобилей. Игнатов Н. А., Мишурин В. М., Мушегян Р. Т., Сергеев В. А. — М., Транспорт. 1978. — 88 с., ил.

10. Дятлов М. Н. Приборы психофизиологического обследования водителей / М. Н. Дятлов // Молодой ученый. — 2013. — № 4. — С. 59–61.

11. Дятлов М. Н. Электронные системы обучения водителя транспортного средства / М. Н. Дятлов // Молодой ученый. — 2013. — № 3. — С. 52–56.

Основные термины (генерируются автоматически): водитель, дорожное движение, транспортное средство, автомобиль, улично-дорожная сеть, высокий уровень автомобилизации, операторская деятельность, профессиональная надежность водителя, самый водитель, трудовая деятельность.

Похожие статьи

Влияние психофизиологических особенностей водителей на.

Несоблюдения правил дорожного движения водителями и пешеходами

Уровень автомобилизации очень высок. Вследствие этого ситуация на дорогах города достаточно сложная.

Мотивация профессиональной деятельности водителей.

В статье анализируется особенности мотивации профессиональной деятельности водителей муниципального транспорта. В качестве выборки исследования выступили сотрудники Департамента транспортного и дорожного хозяйства Приморского края.

Влияние личностных качеств на профессиональную успешность.

водитель автобуса, дорожное движение, качество, управление автомобилем, группа переменных, профессиональная пригодность водителей, профессиональная деятельность, пассажирский транспорт, медицинский отбор.

Исследование профессионально-важных качеств водителей.

Психологические особенности водителя, как фактор безопасности.

Оценка профессиональной пригодности водителя с помощью.

В условиях дорожного движения крупного города к водителю, кроме высокой профессиональной подготовки, предъявляются большие требования к скоростным параметрам нервной деятельности, скорости и точности сенсомоторных реакций.

Водитель автомобильного транспорта: потеря профессии на.

дорожное движение, водитель, водитель автобуса, транспортное средство, подвижной состав, общественный транспорт, профессиональный стандарт водителя, требование, мой взгляд, пассажирский транспорт.

Изучение надежности работы водителя в России и за рубежом

В настоящее время психофизиологический отбор водителей автомобилей проводится почти во всех странах, где автомобилизация достигла высокого уровня. Введение такого отбора позволяет повысить надежность водителей, снизить количество ДТП.

Методика профессионального отбора водителей на.

водитель, водительская деятельность, дорожное движение, качество, подготовка водителей, транспортное средство, безопасное управление, практическое вождение, динамик аварийности, квалификация водителя.

Читайте также: