酒精摄入对驾驶人驾驶能力的影响分析.docx

酒精摄入对驾驶人驾驶能力的影响分析 彭挺张诚裴 玉 龙（哈尔滨工业大学交通科学与工程学院 哈 尔 滨 ；重庆市城市交通规划研究所 重 庆 ）摘 要 饮酒后驾驶人的驾驶能力会由于酒 精 作 用 而 发 生 变 化 ，从而对交通安全造成影响 。 将 驾 驶人的驾驶能力分为感知能力 、判断能力和操作能力 ，并对不同酒精摄入量条件下驾驶人 深 度 知 觉 和 速 度知觉等感知能力指标 、选择反应时间和注意分配能力等判断能力指标 、光反应正确操 作 次 数 和 动 作 判断误操作次数等操作能力指标进行测定 ，建 立 各 种 驾 驶 能 力 指标与驾驶人体内酒精含量之间的回 归 模 型 ，并分析酒精作用对驾驶人驾驶能力的影响持续时间 ，揭示酒精作用下驾驶人驾 驶 能 力 的 变 化 规 律 。关 键 词 交 通 安 全 ；驾 驶 能 力 ；酒精作用消除时间 中 图 分 类 号 ：文 献 标 志 码 ：车或障碍物之 间 距 离 的 能力 。速 度 知 觉 又 称 速 度 感 或 速 度 判 断 。 个 以 某 种 固 定 速 度 运 动的物体突然在视觉中消失 ，但 事实 上 仍 然 在 隐 蔽 中 匀 速 前 进 ，被 试 者 需 要 根 据 运 动 速 度 估 计 它 到达某一位置时所需的时间 ，而 这个估计时间与 实 际 所 需 的时间之差就是被试者的 速 度 知 觉 差 异 。0引言驾驶人 大量 地饮酒 会导致 道 路交通伤害的危 险 性 增 加。 有 关 调 查 表 明 ，将 近 的 酒 后 驾 车 者 过 高 地 相信自己的驾驶 技 术 ，安 全 意 识 不强 。虽 然 我 国 加 强 了 酒 后 驾 驶 的 处 罚 力 度 ，也 取 得 了 很 好 的 效 果 ，但是相关执行标准 仍 缺乏理论 支 撑 。因 此 ，从 驾 驶 人 自 身 出 发 ，开展酒精作用下 驾 驶 人 特 性 实 验 研 究 ，对于提高驾驶 人 对自身的 认 识 、增 强 安 全 意 识以及制定酒后 驾 驶处罚 标准 等 都 有 一 定 的 理 论 价 值 ，并 且 具 有 重 要 的 现 实 指 导 作 用 。具 备良好的驾 驶能力 是 驾驶人保证安全 行 车 的 前 提 ，驾 驶 能 力 包 括 感 知 、判 断 及 操 作 能 力 ，饮 酒 后 驾 驶 人 的这些能力将会 发 生不同 程度 的 改 变。本 文 基 于 酒 精 作 用 下 驾 驶 人 驾 驶 能力 实 验 ，分 析 酒 精 作用下驾驶人驾 驶 能力的 变化 规 律 ，这 有 利 于 提 高 驾 驶 人 的 交 通 安 全 意 识 ，从 而降 低 酒 后 驾 驶 行为的发生数量 ，并 为 酒 后 驾 驶 相 关 处 罚 标 准 的 制 定 和 改 善 提 供 参 考 。判 断 能 力选取选择反 应 时 间 和注意分配能力这 个 指 标来反映驾驶 人 的 判 断 能力 。反应时间分 为 简 单 反应时间和选择反应时间 两 类 。一 般 来 说 ，选择反应时间相对于简单反应 时 间 要 长 一 些 ，这 是 因 为 选 择 反 应 比 较 复 杂 ，需 要神经中枢进行 一 定 的 思 维活动后再作出选择 。日 常生活中的大 部 分 动 作 都属于这类反应 。在 同 一 时 刻 对 种 及以上的外界刺激进行注 意 ，并 将 注 意 准 确 地 分 配 到 不 同 的 活 动 中 ，这 种 能力 就 是 注 意 分 配 能 力。 在 行 车 过 程 中 ，驾 驶 人 要 手 扶 方 向 盘 ，脚 踩 刹 车 或 油 门 ，眼睛注视道路环 境 等 等 ，注 意 分 配能力直接反映了驾驶人的开车 能 力 。1驾驶人驾驶能力指标 感 知 能 力选取深 度知 觉差异 和速度 知 觉差异两个指标 操 作 能 力驾驶人的操 作 能 力 可以由光反应正确操作次 数和动作判断 误 操 作 次 数两项指标来反映 。光 反 应正确操作次 数 反 映 了 驾驶人对于视觉正确处理 能 力 ，在 动 作 的 初 期 ，主 要 是 视 觉 在 起 作 用 ，而 在用 来 反 映 驾 驶 人 的 感 知 能 力 。深 度 知 觉 又 称 立 体 知 觉 或 距 离 知 觉 ，在 行 车 过程中 深度 知觉差异反 映了驾 驶 人准确判断与前 收 稿 日 期 ：修 回 日 期 ：第 一 作 者 简 介 ：彭 挺 （），硕 士 研 究 方 向 ：交通规划与管理 、道 路 交 通 安 全 ：交通信息与安全 年 期 第 卷 总 期动 作 的 完 成 阶 段 ，很 大 程 度 上 依 靠 动 感 来 调 节 。驶人体内酒精 含 量 ，。2实 验 方 案实 验 设 备驾驶人感知 能 力 指 标 测 试 选 取 北 京 大 学 仪 器厂生产的 型 深 度 知 觉 仪 和型速 度 知 觉 仪 ，判 断 能 力 指 标 测 试 选 择 型 视 觉 反 应 时 测 定 仪 和 型 注 意 力 分 配 实 验 仪 ，操 作 能 力 指 标 测 试 选 择 型 注 意 力 分 配 实 验 仪 和 型 动 作 判 断 仪。 经 过 对 比 分 析，本 文 的 酒 精 测 试 选 定 的 是 数 码 酒 精 检 测 仪 ，其 检 测 范 围 是 ，检 测 精 度 是 。图 酒精含量与深度知觉差异之间的关系 由 拟 合 曲 线 可 知 ，驾 驶 人 的 深 度 知 觉 差 异 随着 体 内 酒 精含量的增加而增大 。 饮 酒 量 较 小 时 ， 驾驶人体内酒 精 含 量 对 深度知觉能力的影响并不 十 分 明 显 。但 当 体 内 酒 精 含 量 达 到 左 右 时 ，随 着 酒 精 含 量 的 继 续 增 加 ，驾 驶 人 的 深 度 知 觉 能 力 开 始 迅 速 下 降 ，并 且 下 降 的 速 度 越 来 越 快 。测 试 样 本为了确 保测 试样本 能够广 泛 的代表酒后驾驶 这 一 类 人 群 ，选 定 身 体 健 康 的 驾 驶 人 共 名 。其 中 ，男 性 名 ，女 性 名 ；年 龄 岁 ，平 均 年 龄 岁 ；驾 龄 年 ，平 均 驾 龄 年 。速 度 知 觉本文对速度 知 觉 仪 高速档和低速档条件下驾 驶 人 的 速 度 知 觉差异值求取平均值 ，经 数 据 检 验 并 剔 除 异 常 点 后 ，作出酒精含量与速度知觉差异 的 散 点 图 ，见 图 。测 试 方 案根据国 内外 在饮酒 对行车 安 全影响方面的研 究 成 果，以 不 同 饮 酒 程 度 下 的 驾 驶 人 为 研 究 对 象 ，采 用 实 验 仪 器 测试驾驶人的饮 酒 程度及 饮酒 后 不 同 时 刻 驾 驶 人 的 感 知 、判 断 和 操 作 能 力 指 标 。 具 体 方 案 为 ：选 取 饮 酒 量相同时体内酒精含量相近的 名 被 试 者 ，分 别 用 酒精 仪 进行体内酒精 含 量测 试 ，用 其 他 种 仪 器 进 行 驾 驶 能 力 测 试 ，记 录 实 验 数 据 。 测 试 酒 为 的 度 瓶 装 哈 尔 滨 啤 酒 ，驾 驶 人 累 计 饮 酒 量 分 别 为 、和 。 同 时 ，每 隔 对 累 计 饮 酒 量 分 别 为 、 和 驾 驶 人 分 别 进 行 感 知 、判 断 及 操 作 能 力 的 恢复 性 测 试 实 验 。图 酒精含量与速度知觉差异之间的关系 对 数 据 进 行 拟 合 ，可 以 得 到 驾 驶 人 体 内 酒 精含量与速度知 觉 差 异 之 间的关系模型 ： 3酒精作用下驾驶人感知能力 深 度 知 觉本文对 深度 知觉仪 高速档 和 低速档条件下驾 （ ）（）式 中 ： 为 驾 驶人的速度知觉差异 ，； 为 驾 驶人体内酒精含量 ，。由拟合曲线可知，当饮酒量不多时，驾驶人的速 度知觉差异会随 着体内酒精含量 的 增 加 而 略 微 下 降，酒精对驾驶人的速度知觉能力有一 定 的 促进 作用；但当体内酒精含量达到 左右时，随着酒精含量的 继 续 增 加，驾驶人的速度知 觉 能 力开 始 迅 速 下 降；当体内酒精含量达到 左右时，驾驶人速度知觉能力下降速度变缓。驶 人 的 深 度 知 觉差异值求取平 均 值 ，经 过 数 据 检验 并 剔 除 异 常 点 后 ，作出酒精含量 与 深度知 觉差 异 的 散 点 图 ，见 图 。对 数 据 进 行 拟 合 ，可以得到驾驶人 体 内 酒 精 含 量 与 深 度 知 觉 差 异 之 间 的 关 系 模 型 ：（ ）（） 式 中 ：为 驾 驶 人 的 深 度 知 觉 差 异 ，； 为 驾酒 精 摄 入 对 驾 驶 人 驾 驶 能 力 的 影 响 分 析 彭 挺 张诚裴 玉 龙体 内 酒 精 含 量 ，。4酒精作用下驾驶人判断能力 选 择 反 应 时 间以红、绿、黄种 色 光 刺 激 作 为 不 同 的 实 验 条件，取次测试成绩的均值作为被试 者 在 不 同 色 光刺激下 的 选 择 反 应 时 测 试 结 果。 为 便 于 研 究，对红、黄、绿种色 光 刺 激 条 件 下 的 选 择 反 应 时 间 取 平均值，经数据 检 验 并 剔 除 异 常 点 后，作 出 被 试 者体内酒精含量与选择反应时间的散点图，见图。图 酒精含量与注意分配能力之间的关系 由 拟 合 的 直 线 可 知 ，驾 驶 人 的 注 意 分 配 能 力随着体内酒精 含 量 的 增 加而线性降低 。5酒精作用下驾驶人操作能力 光 反 应 正 确 操 作 次 数分 别 在 正 常 状态下和饮酒状态下 ，将 单 独 光图 酒精含量与选择反应时间之间的关系 刺 激 下 、声 和 光 种刺激同时出现时光刺激下的 正 确 反 应 次 数 取 平 均 值 ，经 数 据 检 验 并 剔 除 异 常 点 后 ，作 出 酒 精 含量与光反应正确操作次数的散 点 图 ，见 图 。 对 数 据 进 行 拟 合 ，可以得到驾驶人 体 内 酒 精含 量 与 选 择 反 应 时 间 之 间 的 关 系 模 型 ：（ ）（） 式 中 ： 为 驾 驶 人 的选择反应时间 ，； 为 驾 驶人 体 内 酒 精 含 量 ，。由 拟 合 曲 线 可 知 ，驾驶人的选择反 应 时 间 随 着 体 内 酒 精 含 量的增加而增长 ，曲 线 斜 率 不 断 上升 ，增 长 速 度 不 断 加 大 。图 酒精含量与光反应正确操作次数之间的关系 注 意 分 配 能 力分 别 在 正 常 状 态 下 和 饮 酒 状 态 下 ，测 试 每 名被 试 者 在 单 独 声 刺 激 下 、声 和 光 种 刺 激 同 时 出 现 时 声 刺 激 下 、单 独 光 刺 激 下 、声 和 光 种 刺 激 同 时 出 现 时 光 刺 激 下 的 正 确 反 应 次 数 。注 意 分 配 能 力 按 照 以 下 公 式 进 行 计 算 ： 对 数 据 进 行 拟 合 ，可 以 得 到 驾 驶 人 体 内 酒 精 含量与光反应 正 确 操 作 次数之间的关系模型 ： （ ）（） 槡（）式 中 ： 为 驾 驶人的光反应正确 操 作 次 数 ； 为式 中 ： 为 单 独 声 刺 激 下 的 正 确 反 应 次 数 ； 为声 和 光 种 刺激同时出 现时声 刺 激下的正确反应 次 数 ； 为 单独光 刺 激下的正确反 应 次数 ； 为声 和 光 种 刺激同时出 现时光 刺 激下的正确反应 次 数 。经 数 据 检 验 并 剔 除 异 常 点 后 ，作 出 被 试 者 体内 酒 精 含 量 与 注 意 分 配 能 力 的 散 点 图 ，见 图 。对 数 据 进 行 拟 合 ，可以得到驾驶人 体 内 酒 精 含 量 与 注 意 分 配 能 力 之 间 的 关 系 模 型 ：驾驶人体内酒 精 含 量 ，。由 拟 合 曲 线 可 知 ，饮 酒 量 不 多 时 ，驾 驶 人 的 光 反应正确操作 次 数 会 随 着体内酒精含量的增加而 略 微 的 增 加 ，酒 精对驾驶人的光反应操作能力有 一 定 的 促 进 作 用 ；但 当 体 内 酒 精 含 量 达 到 左 右 时 ，随 着 酒 精 含 量 的 继 续 增 加 ， 驾 驶 人 的 光 反 应操作能力开始迅速下降 ；当 体 内 酒 精 含 量 达 到 左 右 时 ，驾 驶 人 光 反 应操作能力的 下 降 速 度 有所变缓 。 （ ） （）动 作 判 断 误 操 作 次 数在实验获取 被 试 者 的动作判断误操作次数指 式 中 ： 为 驾 驶人 的注意分配能力 ； 为 驾 驶 人交通信息与安全 年 期 第 卷 总 期标 数 据 后 ，经 数 据 检 验 并 剔 除 异 常 点 后 ，作 出 被 试者 体 内 酒 精 含 量 与 动 作 判 断 误 操 作 次 数 的 散 点图 ，见 图 。 时 。说 明 饮 酒 后 驾 驶人 的 速 度 知 觉 能 力 可 恢 复 正 常 ；当 时 ，。说 明 饮 酒 后 驾 驶 人 的 选 择 反 应能 力 可 恢 复 正 常 ；当 时 ，。 说明 饮 酒 后 驾 驶 人 的 注 意分配能力可恢复 正 常 ；当 时 ，。 说 明 饮 酒 后驾 驶 人 的 光 反 应 操 作 能 力 可 恢 复 正 常 ；当时 。 说 明 饮 酒 后 驾 驶 人的动作判断 能 力 可 恢 复正常 。表 驾驶人驾驶能力与酒精作用时间的关系函数 图 酒精含量与动作判断误操作次数之间的关系 驾驶能力指标 与酒精作用时间的函数关系 对 数 据 进 行 拟 合 ，可以得到驾驶人 体 内 酒 精含 量 与 动 作 判 断 误 操 作 次 数 之 间 的 函 数 关 系 模 型 ：深 度 知 觉 差 异速 度 知 觉 差 异 选 择 反 应 时 间 注 意 分 配 能 力光反应正确操作次数 动作判断误操作次数 （ ）（）可 以 得 知 ，饮 酒 量 为 时 ，驾 驶 人 感 知能 力 的酒精作用消除 时 间为 ，驾 驶 人 判 断 能 力 的酒精作用消除 时 间为 ，驾 驶 人 操 作 能力的酒精作 用 消 除 时 间为 。按 照 同 样 的 方 法 进 行 分 析 ，可 以 得 出 结 论 ：饮酒 量 为 时 ，驾 驶 人 感 知 能 力 、判 断 能 力 、操 作 能 力的酒精作用 消 除 时 间 分 别 为 为 、；饮 酒 量 为 时 ，驾 驶 人 感 知 能 力 判 断 能 力 、操作能力的酒精作用消除时间分 别 为 、；饮 酒 量 为 时 ，驾 驶 人 感 知 能 力 、判 断 能 力 、操 作 能 力 的 酒 精 作用消除时间 分 别 为 、。式 中 ： 为 驾 驶人 的动作判断误 操 作 次 数 ； 为驾 驶 人 体 内 酒 精 含 量 ，。由 拟 合 曲 线 可 知 ，驾驶人的动作判 断 误 操 作 次 数 随 着 体 内 酒精含量的增加 而 增长 ，但 增 长 速率 逐 渐 降 低 ，这 说 明驾驶人的动作 判 断能力 会随 着 其 体 内 酒 精 含 量 的 增 加 而 缓 慢 降 低 。6驾驶能力的酒精作用消除时间 酒 精 作 用 消 除 判 定根 据 各 位 驾 驶 人 正 常 状 态 下 的 感 知 能 力 、判断 能 力 、操 作 能 力 指 标 测 试 结 果 ，经过数据方差分 析 ，规 定 深 度 知 觉 差 异 的 范 围 在 之 间 、速 度 知 觉 差 异 的 范 围 在 之 间 、选 择 反 应 时 间 的 范 围 在 之 间 、注 意 分 配 能 力 的 范 围 在 之 间 、 光 反 应 正 确 操 作 次 数 的 范 围 在 次 之 间 、动 作 判 断 误 操 作 次 数 的 范 围 在 次 之 间 表 明 驾 驶 人 恢 复 正 常 。7结 束 语本文对酒精 作 用 下 驾驶人驾驶能力进行了分 析 ，测 定 了 不 同 酒精摄入量条件下驾驶人的感知 能 力 指 标 、判 断 能 力 指 标 和 操 作 能 力 指 标 ，分 别 建 立了各种驾驶 能 力 指 标 与驾驶人体内酒精含量之 间 的 回 归 模 型 ，对比不同模型可以发现饮酒对不 同 驾 驶 能 力 的 影响作用是不同的 ，当 驾 驶 人 饮 酒量 分 别