智能手机使用行为对驾驶可靠性影响分析

何子钦，贾长建，朱 辉，贾丙硕

（陕西工业职业技术学院，陕西 咸阳 712000）

引言

自手机问世以来，使用率飞速增长，尤其随着智能手机的普及，驾驶员在驾驶过程中使用手机的频率越来越高。IIHS的调查数据显示，在驾驶过程中有60%的驾驶员使用手机[1]。White等的研究报告也指出，无论是手持式（hand-held）还是免提式（hands-free），驾驶员在驾驶时使用手机是比较普遍的行为[2]。

国内研究者多大使用驾驶模拟器来进行模拟实验，研究发现，在驾驶时使用手机出现偏离驾驶中心线次数显著增多，脑力负荷增加，加速踏板开合频率增加，转向灯使用次数减少，档位转换及车速保持的能力减弱。彭丹丹等对比手机支架、手机语音、手持手机和无导航四种手机导航模式，发现不同手机导航方式均造成不同程度的分心[3]。国外研究者将大量真实事故数据进行统计后发现，由于驾驶过程中使用手机所导致的交通事故占统计事故率的36%，驾驶时频繁使用手机者的事故率是正常驾驶者的两倍。在因使用手机导致事故的案例统计中，女性驾驶者与驾龄较短者占比更高[4]。

国内外研究普遍证明驾驶时使用手机对驾驶安全性存在负面影响，但并未对其进行驾驶可靠性影响过程进行分析。本文就手机使用行为的视觉资源消耗及认知资源消耗等方面，依据驾驶行为信息加工机理和注意分配理论，对其进行分析。

1 驾驶过程中手机使用行为分类及驾驶可靠性

1.1 多任务视角下使用行为分类

将驾驶员在驾驶过程中使用手机对其造成的影响来源进行分类，主要分为三大类：认知分心，指驾驶员因思考从而导致忽略道路信息；视觉分心，指驾驶员因注视浏览手机内容而将视线偏离道路；动作分心，指驾驶员因操作手机等驾驶次任务而影响正常汽车驾驶的行为。

1.2 驾驶员视角下使用行为分类

根据驾驶员在日常驾驶过程中使用手机的行为习惯，可将其分为四大类：与短信阅读、编辑有关，与拨打接听电话等通话行为有关，与影音、网页浏览等娱乐有关，与导航设置、道路信息查询等驾驶有关[5]。

根据已有手机使用行为研究，结合驾驶员驾驶过程中使用手机对驾驶行为在视觉、听觉、认知、操作等方面的影响特性，本文将驾驶员手机使用行为分为三类：信息文本输入反馈、观看浏览、语音通话。

1.3 驾驶可靠性

驾驶可靠性是指驾驶员在规定的条件下在规定的时间内完成规定的驾驶任务的能力[6]。行车安全性基于驾驶员的驾驶可靠性进行分析，现有的驾驶可靠性以人因可靠性为主因素对驾驶行为综合研究。但现在的车辆ADAS系统技术对于车辆的辅助驾驶有一定的干扰性，因此，本文中对于驾驶可靠性的定义为，在ADAS系统等终端设备辅助驾驶下，驾驶员在规定时间和规定的条件下无差错地完成驾驶任务的能力。

2 驾驶行为注意与驾驶分析

2.1 驾驶行为注意及分配

驾驶过程中在完成驾驶主任务的前提下也会伴随着多项驾驶次任务的发生，驾驶员必然会思考驾驶主任务的同时考虑次任务的实施，这就是驾驶行为的注意。车辆行驶过程中，驾驶员通过视觉、听觉和触觉会对外界道路交通信息（行车间距、交通标志设施及行人行走轨迹判断等）进行收集加工，在此过程中注意资源被用来感知刺激信息同时作出思维决策，进而大脑进行反应选择后命令身体进行反应执行。

2.2 智能手机使用与驾驶分心行为

驾驶分心是指在驾驶车辆过程中，驾驶员将注意资源分配给除正常驾驶（驾驶主任务）以外的驾驶次任务而导致分散驾驶注意力的行为，通常占用程度越大，驾驶安全性越低[7]。一般认为，视觉分心和认知分心是导致交通事故发生的重要因素，因为其极大程度上占用消耗了视觉资源和认知资源。

2.3 视觉资源与认知资源消耗

驾驶车辆过程中，视觉资源用于驾驶员观测路面情况、留意过街行人及周边交通信号设施等，在此过程中，使用手机进行浏览信息等驾驶次任务则会占用驾驶视觉资源，导致驾驶员注视范围降低，扫视角度减小，获得视觉信息的能力显著变弱，对车辆的控制敏感度降低，进而引发交通事故。超过90%的道路交通及车辆信息都是通过视觉通道传递给驾驶员的，因此信息感知等视觉资源占用了大量注意资源。

驾驶车辆过程中，认知资源用于驾驶员进行周边风险感知、处置判断、交通行为预判等，驾驶时进行语音通话是出现频次最高的认知次任务，驾驶员首先会运用听觉通道进行感知通话内容，在经过思考后将想法编译成语言反馈给谈话人，此过程需要占用认知资源对信息进行处理，主要影响驾驶员对交通情景的识别和探测能力、反应敏感度[8]。

2.4 影响过程分析

驾驶过程中驾驶次任务过多，必然会占用部分驾驶资源，当驾驶次任务资源消耗需求大于驾驶主任务时，就会在驾驶主、次任务之间形成对资源的竞争。驾驶过程中使用手机，会明显影响驾驶员对道路和周边信息的读取和感知能力，导致其对信息处理的速度有所缓解，过多地占用驾驶主任务的驾驶资源，导致驾驶绩效下降，驾驶可靠性降低。驾驶时使用手机对驾驶可靠性影响过程如下图1所示。

图1 智能手机使用行为对驾驶可靠性的影响过程分析

3 结论

驾驶员在车辆驾驶过程中，进行信息输入和显示观看等驾驶次任务，会对驾驶资源中的视觉资源进行消耗，而语音通话及驾驶员自身的心理特征则会对驾驶资源的认知资源进行消耗，导致驾驶主任务的驾驶资源减少，驾驶员对道路交通信息的接收和处理能力减弱，进而极大程度上对驾驶可靠性有负面影响。