Исследование влияния психофизиологических особенностей женщин и мужчин на процесс управления автомобилем

УДК 656.13.08

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ЖЕНЩИН И МУЖЧИН НА ПРОЦЕСС УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ

А

© В.А. Василенко1

Волгоградский государственный технический университет,

400005, Россия, г. Волгоград, пр. им. Ленина, 28.

Рассматриваются психофизиологические особенности водителей как участников дорожного движения. Цель исследования: изучение психофизиологических особенностей водителей и их влияния на безопасность дорожного движения. Современная система подготовки водителей в России нуждается в совершенствовании ее практической направленности, оптимизации методики обучения в автошколах; следует усилить психологическую составляющую подготовки водителей и воспитывать культуру поведения на дороге.

Ил. 2. Табл. 1. Библиогр. 4 назв.

Ключевые слова: психология водителя; безопасность дорожного движения; психофизиологическое состояние; превышение скорости; подготовка водителей; культура вождения.

STUDYING EFFECT OF WOMEN AND MEN’S PSYCHOPHYSIOLOGICAL CHARACTERISTICS ON DRIVING V.A. Vasilenko

Volgograd State Technical University,

28 Lenin Ave., Volgograd, 400005, Russia.

The article examines psychophysiological features of drivers as road users. The objective of the research is studying psychophysiological features of drivers and their effect on traffic safety. The modern Russian system of driver training requires some improvement in its practical orientation and training procedure optimization at driving schools. Moreover, it is necessary to reinforce the psychological component of driver's training and foster the culture of road behavior.

2 figures. 1 table. 4 sources.

Key words: driver’s psychology; traffic security; psychophysiological condition; speeding; driver training; culture of driving.

В каждом виде деятельности можно установить наиболее важные психофизиологические процессы, которые определяют качество и безопасность работы. Для водителя этими процессами являются: способность воспринимать дорожную информацию, анализировать, осмысливать ее, принимать решения и своевременно выполнять действия по управлению автомобилем. Современная дорога предъявляет очень высокие требования к психике водителя. На наш взгляд, безопасность управления автомобилем в большей степени определяется интеллектом и эмоциональным поведением водителя, чем физической пригодностью. За рулем автомобиля водитель выполняет функции оператора автоматизированной системы управления «человек-машина» с той лишь разницей, что кроме машины и человека имеется еще один компонент системы, значительно увеличивающий объем поступающей информации - это дорога. Физические и психологические требования к водителю определяются исходя из анализа его деятельности. При интенсивности движения и современных скоростях, развиваемых автомобилями, водитель должен уметь воспринимать и обрабатывать большие объемы инфор-

мации о характере и режиме движения всех участников, о состоянии дороги, окружающей среды, средствах регулирования, о состоянии автомобиля. Кроме того, он должен эту информацию анализировать и принимать соответствующее решение, на что отводится ограниченное количество времени. Во многих случаях именно дефицит времени является причиной дорожно-транспортного происшествия [4].

Надежность работы водителя при управлении автомобилем, т.е. его способность безотказно выполнять работу в определенных условиях и в течение определенного времени, во многом зависит от его психофизиологических особенностей. Вся деятельность человека за рулем является следствием работы его головного мозга, внешним проявлением его психики. Психика является функцией мозга. Она объединяет группы взаимосвязанных явлений: познавательные психические процессы, такие как ощущение, восприятие, внимание, память, мышление и др., а также эмоции, волевые действия, навыки и психические свойства личности [3]. Исследование психофизиологических качеств человека позволяет прогнозировать возможность совершения им ошибки в процессе управ-

1Василенко Виктория Александровна, магистрант, тел.: +7-988-968-52-58, e-mail: vassska90@mail.ru Vasilenko Victoria, Graduate student, tel.: +79889685258, e-mail: vassska90@mail.ru

ВЕСТНИК ИрГТУ №5 (76) 2013

235

ления автомобилем, дает возможность корректировать процесс обучения водителей.

Исследованию подверглись мужчины и женщины в возрасте от 20 до 25 лет, т.е. со стажем вождения от 1 до 6 лет. Все они имеют непрерывный водительский стаж. В процессе исследования фиксировались их основные психофизиологические параметры, такие как время простой и сложной реакции, память, время реакции при помехах и т.д. Также были рассчитаны основные показатели: помехоустойчивость, коэффициенты устойчивости и концентрации внимания. Эти данные фиксировались с помощью программы ПФК-1 - это аппаратно-программный комплекс для оценки профессиональной пригодности водителя. Основной частью данного аппаратно-программного комплекса является программное обеспечение (ПО), осуществляющее функционирование всего комплекса. Методика включает в себя тестовые задания, позволяющие оценить психофизиологические особенности, наиболее часто рекомендуемые к применению в профессиональной диагностике и психологии труда водителя [1, с. 112]. Далее проводилась практическая часть эксперимента. Она состояла в том, чтобы каждый участник исследования проехал по определенному маршруту. На протяжении всего времени в пути оценивались его действия с точки зрения правильности соблюдения ДТП и безопасности. Ошибки разделяли на следующие группы: грубые, средние и незначительные. За каждую ошибку начислялись штрафные балы 5, 3 и 1 соответственно. Результаты проведенных исследований были занесены в таблицы.

Пример обработки статистических данных рассмотрим на полученных значениях времени простой реакции (ВПР) у мужчин. Статистический ряд значений: 0,276; 0,218; 0,273; 0,21; 0,242; 0,237; 0,22; 0,242; 0,214; 0,292; 0,241; 0,244; 0,23; 0,28; 0,253; 0,218; 0,206; 0,219; 0,226; 0,246; 0,226; 0,222; 0,274; 0,215; 0,241. Статистическую обработку начнем с установления шкалы интервалов, в соответствии с которой будут группироваться результаты наблюдений. Для определения оптимальной величины интервала воспользуемся формулой Стерджесса [2, с. 7]. За величину интервала принимаем 0,015 а

Построение интервалов продолжаем до тех пор,

пока начало следующего по порядку интервала не будет равным или большим максимального значения времени реакции в исследуемом вариационном ряду. Проверка на экстремальные значения показала, что все значения являются значимыми.

Наиболее распространенной характеристикой является статистическое среднее арифметическое или выборочное среднее. Оно определяет центр распределения случайной величины и имеет ту же размерность, что и изучаемый параметр. Статистическое среднее арифметическое отвечает требованиям состоятельности, несмещенности и эффективности и, следовательно, его надлежит брать в качестве доброкачественной оценки для ожидаемого математического ожидания всей генеральной совокупности [2].

Для характеристики того, насколько среднее арифметическое хорошо представляет статистический ряд, используется коэффициент вариации, равный выраженному в процентах отношению стандартного отклонения к среднему арифметическому[2]. Можно проводить проверку о нормальности распределения, так как коэффициент вариации и < 33 %. В рассматриваемом примере коэффициент вариации равен 10,4%. Далее необходимо рассчитать значение функции Лапласа. Результаты расчетов заносим в таблицу. В первый столбец таблицы заносят границы интервалов, а во второй - значения середин интервалов Х ^. В пятый и шестой столбцы помещают значения частости и накопленной частости. Частость (или относительная частость) - это отношение частоты, соответствующей рассматриваемому интервалу реакций к общему числу наблюдений.

Для всех показателей математическое ожидание, М(х) равно 0,239, статистическое среднее квадратичное отклонение, ё(х) - 0,024, коэффициент вариации, и, % - 10,408, среднее квадратичное отклонение, ом -0,024.

Далее производится расчет вероятностей попадания случайной величины в соответствующие интервалы, расчет значения функции Лапласа. На основе полученных поинтервальных теоретических вероятностей Pi произведем выравнивание гистограммы опытных данных теоретической кривой нормального закона (рис. 1).

Расчет статистических параметров времени простой реакции

Граница интервала ВПР, с Середина интервала ВПР Подсчет частот т ь кол-во Опытные частости, Р Накопленные опытные частости

0,199-0,213 0,206 2 0,080 0,080

0,214-0,228 0,221 9 0,360 0,440

0,229-0,243 0,236 6 0,240 0,680

0,244-0,258 0,251 3 0,120 0,80

0,259-0,273 0,266 1 0,040 0,840

0,274-0,288 0,281 3 0,120 0,960

0,289-0,304 0,296 1 0,040 1

Время реакции,с

Рис. 1. Гистограмма распределения частостей

Приступаем к статистической проверке правдоподобия гипотез о принадлежности опытных данных к заданному виду вероятностного закона. Необходимо произвести проверку принадлежности опытных данных к нормальному закону с помощью критериев Пирсона и Романовского. В рассматриваемом примере данная гипотеза не отвергается в каждой из проверок.

Аналогично производим расчет для оставшихся статистических параметров распределения. Расчеты выполняются для результатов исследования мужчин и женщин. Чтобы сделать окончательный выбор из нескольких полученных регрессионных моделей, необходимо проверить каждую из них на тесноту и достоверность связи. Критерием тесноты связи служит коэффициент детерминации (квадрат коэффициента корреляции), который представляет собой отношение регрессионной суммы квадратов к их совокупной сумме. В рассчитываемом примере R2 = 0,847.

Чем больше коэффициент детерминации приближается к 1, тем выше теснота связи и тем более предпочтительна регрессионная модель при прочих равных условиях. Так как статистические выводы построены по малой выборке, то высокий коэффициент детерминации еще не гарантирует наличия действительно сильной связи между переменными. Высокий коэффициент детерминации может быть вызван тем, что в малую выборку попали такие случайные объекты, по которым и обнаружилась тесная связь. Мерами точности применяемой модели служат среднеквадратическое отклонение, коэффициент вариации (достоверности), абсолютная и относительная ошибки [2, с. 28]. Среднеквадратическое отклонение показывает степень рассеяния данных относительно линии регрессии. Для расчета среднеквадратического отклонения необходимо фактическое количество совершаемых ошибок сопоставить с расчетным количеством, т.е. с количеством ошибок, полученных с помощью регрессионной модели [2].

Выбрана регрессионная модель степенного вида у =30,44х-5,602. На графике (рис. 2) представлена линия регрессии, отражающая взаимосвязь между количеством совершенных ошибок и показателем времени простой реакции. Следует отметить, что больше ошибок совершили те испытуемые, у которых время простой реакции наибольшее. Среднеквадратическое отклонение количества ошибок в нашем примере при п=20 и к=1: Sey = 1, 8703.

Рассчитанные количества ошибок, определяемые по регрессионной модели, относятся к тому случаю, когда влияющие параметры у оцениваемого объекта находятся в заданных интервалах. Если же параметры выходят за эти интервалы, то ошибка прогрессирует. Таким образом, была проведена статистическая обработка всех данных, полученных в ходе практической и теоретической части исследования. Были рассмотрены такие следующие показатели: время сложной реакции, коэффициент устойчивости, коэффициент концентрации, память. Для каждого из них проведена проверка правдоподобия гипотезы о принадлежности опытных данных к определенному виду вероятностного закона, построены кривые распределения. Законы распределения случайных величин отражают физическую сущность рассматриваемых явлений.

Проведенные расчеты позволили выявить зависимости между основными психофизиологическими параметрами человека-оператора и количеством совершаемых им ошибок. Такой подход позволяет с точностью до 80-85% предугадать, как водитель будет вести себя на дороге, сколько ошибок он совершит при данном уровне подготовки. А это означает, что если каждый кандидат в водители, при поступлении в автошколу будет проходить подобное тестирование, то найти подход к обучению будет проще и сам процесс подготовки водителей станет гораздо эффективнее. Учащиеся, у которых большие значения времени реакции должны заниматься дополнительно, т.е.

у = 30,44х - 5,602 R2 = 0,8474

♦ Количество ошибок

Время простой реакции, с

Рис. 2. График линии регрессии

больше практических часов, больше упражнений на повышение внимания и скорости реакции. Такой индивидуальный подход позволит избежать ошибок на дороге, или значительно сократить их. Показатель, характеризующий память, тоже играет немаловажную роль. И если он значительно меньше 100%, то над этим также можно работать, включая в программу обучения дополнительные упражнения и тесты, повышающие запоминающие способности человека. Формируемые в сознании зрительные представления сохраняются благодаря зрительной памяти. Особенность зрительной памяти водителя оказывает большое влияние на процесс управления автомобилем.

Кроме этого для надежной работы водителя имеют значение и другие виды памяти - слуховая и моторная. Индивидуальные особенности памяти являются врожденными, однако в наибольшей степени они формируются в процессе обучения и тренировки. Память водителя должна отличаться достаточным объемом, быстротой и точностью запоминания, а также длительностью удержания заученного материала, а для этого ее нужно тренировать с помощью специальных упражнений. Освоение Правил дорожного движения в условиях подхода к обучению, основанного на индивидуальных психофизиологических особенностях человека, способствует формированию рефлексивных компонентов мышления в соответствующей предметной области, проявляющихся в содержательном обосновании оценки профессиональных качеств, определяющих успешность управления автомобилем.

Коэффициент устойчивости внимания достаточно важный показатель. Это продолжительность сосредоточения психической деятельности на каком-либо объекте или объектах при высокой интенсивности внимания. Исследования показывают, что продолжительность сосредоточения внимания на каком-либо объекте при высокой интенсивности не превышает 15 мин. После этого интенсивность внимания ослабевает, и человек непроизвольно начинает переключаться на другие объекты. Если необходимо более длитель-

но сфокусировать внимание на каком-либо объекте, то это приводит к рассеянности [2].

Как правило, начинающий водитель сосредоточен только на управлении автомобилем - чтобы двигатель работал в нужном режиме, чтобы машина двигалась плавно и т.д. В результате неправильного распределения внимания происходит нарушение правил дорожного движения (ПДД), создается аварийная ситуация. Рассеянность, невнимательность водителя может быть вызвана и глубокими эмоциональными переживаниями. В таких случаях, чтобы избежать нежелательных последствий, создать возможность для распространения внимания на большее количество объектов и сделать его более устойчивым, необходимо выработать специальный навык, который приобретается в результате психологического тренинга. Такой тренинг следует проводить на специальных тренажерах с применением соответствующей аппаратуры, позволяющей моделировать различные дорожные ситуации. Однако объем своего внимания можно определить и с помощью довольно простых тестов. Среднее значение коэффициента устойчивости, как для мужчин, так и для женщин (по итогам исследования) равно 0,95, что говорит о высокой способности сосредотачивать свое внимание на конкретном занятии. По среднему количеству ошибок, совершаемых одним человеком, мужчины и женщины мало отличаются: 1,46 и 1,9 соответственно. При этом мужчины, совершая меньшее количество ошибок, набрали большее число штрафных баллов: средний результат 5,52, в то время как у женщин этот балл - 3,9, что подтверждает гипотезу о том, что мужчины склонны совершать более грубые ДТП, чем женщины. По статистике страховых компаний России, ДТП происходят с води-телями-женщинами с частотой 96%, а вот мужчины попадают в аварии с частотой 70%. Но при этом есть одна очень важная особенность - женщины обычно участвуют в небольших авариях. Мужчины гораздо чаще женщин попадают в аварии, повлекшие смерть. Количество таких ДТП с участием женщин в три раза

меньше.

Следует отметить, что время простой реакции, которое является одним из ключевых показателей, у мужчин меньше, чем у женщин, а значит они быстрее реагируют на резко меняющуюся обстановку на дороге. При этом женщины обладают лучшей памятью и внимательностью. Средний процент запоминаний у женщин - 93,6%, при этом у мужчин - 90,8%. Это касается и реакции при помехах - женщины концентрируются и ведут себя более внимательно, поэтому и время сложной реакции у них при этом сокращается.

Особое значение в формировании стиля и манеры вождения играет темперамент человека. Мужчины склонны управлять автомобилем более резко, агрессивно, предпочитают двигаться на более высоких скоростях, чего не скажешь о женщинах. Они осторожны, не стараются никого догонять, но при этом очень суетливы, что становится причиной массы мелких ДТП. Стоит также заметить, что мужчины относятся к риску попасть в аварию более спокойно, чем женщины, мужчины реже пользуются ремнями безопасности и чаще садятся за руль в состоянии алкогольного опьянения, чаще превышают скорость.

В целом, по итогам расчетов психофизиологических параметров группы мужчин и женщин, имеющих примерно одинаковый водительский стаж, можно говорить о том, что существенных различий в показателях нет. В чем-то лучше проявили себя мужчины, в чем-то женщины. Существующий стереотип о том, что женщины менее способны управлять автомобилем, не нашел никакого фактического подтверждения. Наиболее значимые психофизиологические параметры примерно равны, кривые распределения имеют одинаковый характер, законы распределения совпадают.

Психофизиологические качества, имеющие значения, не попадающие в доверительные интервалы, не являются значимыми, но при этом над ними также можно работать. Это нужно предусматривать в программе обучения в автошколах. Тем учащимся, которые имеют не достаточно высокие показатели, следует выполнять дополнительные задания, тесты, ездить по специально разработанным маршрутам, чтобы повышать свои способности и развивать их в лучшую сторону. На наш взгляд, психофизиологический тест должен быть обязательным при поступлении в автошколу. В зависимости от результатов исследования в программу обучения должны быть добавлены дополнительные часы практических либо теоретических занятий, тренинги для улучшения памяти. Это позволит сократить число ошибок у будущих водителей, позволит выявить их слабые места и те качества, над кото-

библиограф

1. Жирков Р.А., Колпаков П.А., Ветлужских В.Ю. Аппаратно -программный комплекс для психофизиологического отбора водителей. Отраслевой фонд алгоритмов и программ. М., 2003. 116 с.

2. Клепик Н.К. Статистическая обработка эксперимента в задачах автомобильного транспорта: учеб. пособие. Волго-

рыми следует поработать и, наконец, позволит выявить непригодных для управления автомобилем людей.

Современный уровень развития техники располагает множеством устройств, готовых прийти на помощь водителю, а в некоторых случаях даже обойтись без его участия. Но не стоит полагаться на то, что механизмы могут полностью заменить человека на дороге. Дорожное движение связано с непрерывным изменением окружающей обстановки, с постоянным потоком информации, не только визуальной, но и звуковой, и многими другими факторами, которые необходимо быстро и правильно воспринимать и столь же быстро принимать решения. Поэтому автоматизация дорожного движения (особенно связанная с управлением автомобиля) пока еще не может функционировать без участия человека. Это тоже следует учитывать в подготовке будущих водителей, разрабатывая маршруты с учетом индивидуальных особенностей учащихся, с целью лучшего запоминания ПДД и усвоения механизма действия в сложных дорожных ситуациях.

Человек своим участием в системе «водитель-автомобиль-дорога-среда», делает ее недетерминированной, поэтому возможность прогнозировать ошибки на основе изучения психофизиологических качеств является одной из важнейших задач на пути к обеспечению безопасности дорожного движения. Учет психофизиологических характеристик в процессе обучения позволяет качественно повысить уровень подготовки водителя и его надежность.

В данной статье описан метод расчета и исследования психофизиологических параметров водителя, оказывающих непосредственное влияние на безопасность дорожного движения. Такие расчеты позволяют сделать выводы о пригодности человека для управления автомобилем, насколько его способности можно развивать, а также прогнозировать вероятность совершения ошибок. На основании подобной методики, возможно разработать индивидуальный подход к обучению человека вождению автомобиля.

Повышение надежности водителя должно достигаться посредством улучшения его профессионального обучения и тренировки навыков, что является одной из задач организации профессионального отбора и обучения. Таким образом, проведение исследования индивидуально-психологических качеств кандидатов в водители с выдачей соответствующих рекомендаций и проведением коррекционных мероприятий, в полной мере способствует их более качественной подготовке, что в свою очередь ведет к снижению риска возникновения опасных ситуаций на дороге.

ский список

град.: ВолгГТУ, 1995. 96 с.

3. Романов А.Н. Автотранспортная психология: учеб. пособие для студ. вузов. М.: Академия, 2002. 224 с.

4. Клебельсберг Д. Транспортная психология / пер. с нем. М.: Транспорт, 1989. 367 с.