Строительные машины и оборудование, справочник







Эргономические принципы, относящиеся к транспортным средствам

Категория:
   Транспортная психология


Эргономические принципы, относящиеся к транспортным средствам

Изменения одной подсистемы следует всегда рассматривать в связи с взаимодействием с другими подсистемами и со всей системой. Эргономические принципы в отношении транспортного средства затрагивают комплексное его взаимодействие с водителем, влияние на эффективность процессов его деятельности. Так, например, осуществляемая в ходе технического прогресса звукоизоляция кабины легкового автомобиля обусловливает не только уменьшение вредного шумового дискомфорта, но и косвенно устраняет полезную информацию о скорости движения. Другим примером может служить обеспечиваемое за счет улучшения подвески возрастание комфортабельности транспортного средства, причем плохое качество подвески в первых автомобилях (в сочетании с довольно плохим состоянием дорог) косвенно сдерживало высокие скорости движения. Проблема монотонности также стала актуальной для водителя современного автомобиля. Общей же глобальной проблемой остается исключение воздействия вредных факторов, не снижая общей производительности и безопасности.

Дифференциация информационного обеспечения. Другой вопрос заключается в том, как предъявлять водителю только нужную информацию, не перегружая его сенсорные возможности. Примером компромиссного решения может служить наличие такой информации для водителя, использование которой оставляется на его усмотрение.

Как попытку в этом направлении можно рассматривать разработанный недавно бортовой компьютер (рис. 48). Он предоставляет информацию о наружной температуре воздуха, о расстоянии до заданной цели поездки, о предположительном времени прибытия в заданный пункт, о текущем расходе топлива, о длине пути, соответствующей запасу топлива. Кроме того, можно устанавливать таймером реальное время для включения на стоянке ото-пителя и 4-значный блокировочный код противоугонного устройства. Однако при этом можно самостоятельно принимать решение о необходимости пассивного ввода определенной информации (т. е. вне зависимости от ее активного вызова). Это возможно, например, для автоматической информации о наружной температуре при ее понижении ниже +3°С, при превышении заданного предела скорости и др.

Другим средством согласования максимально возможной и минимально достаточной информации является принцип иерархии, который реализуется, например, в виде «master warning light» (главный предупреждающий световой сигнал). Под этим понимается такая индикация, которая первой предъявляется по отношению к другим сигналам и предназначена для извещения о превышении предкритического значения на одном из указателей текущего значения (запас топлива, давление масла, уровень тормозной жидкости, температура в охлаждающей системе). Таким образом водителю не нужно постоянно контролировать показания нескольких приборов, а следует обратить внимание на них после сигнала. В таких случаях рекомендуется сочетать световой сигнал со звуковым, для того чтобы обеспечить независимость информации от ее модальности и не перегружать зрительный анализатор.

Унификация форм предъявления информации. Важным аспектом для всех форм предъявления информации о состоянии транспортного средства является их унификация по содержанию. Это относится, например, к точности индикации скорости, к частоте проблесковых указателей поворота, а также к регулировке момента включения стоп-сигнала.

С эргономической, можно даже сказать, социально-психологической точки зрения могут иметь место неблагоприятные последствия различной точности показаний спидометра на различных транспортных средствах. Прежде всего от этого зависит объективная оценка собственной скорости при субъективной коррекции с учетом неточности показаний. Например, при ограничении скорости (даже при одинаковом отношении к нему водителей) может быть несколько различных «правильных» значений по спидометрам. Но отсюда можно определить те условия, которые снижают положительный эффект ограничения из-за роста неустойчивости. Из двух водителей, по спидометру считающих, что они соблюдают скорость, медленнее движущийся в действительности оценит нормально движущегося (ушедшего вперед) как нарушителя, не снизившего скорость, и будет считать, что тот за свое, будто бы по его мнению, нарушение остался безнаказанным (что является одной из крайне нежелательных по своим последствиям форм социальной стороны дорожного воспитания). При этом речь идет о настолько хорошо известных взаимозависимостях, что при разработке конструкции транспортного средства они сознательно принимаются в качестве основных условий. Иначе было бы просто невозможно объяснить то, что указатели скорости за небольшим исключением сплошь показывают повышенные значения. Шкалы спидометров в большинстве случаев соответствуют такому скоростному диапазону, которого фактически невозможно достичь, и как раз тот водитель, который желает реализовать предельную мощь своего транспортного средства, постоянно будет видеть, что он еще не достиг якобы возможных значений. В этом случае рекомендуется использовать такие шкалы спидометров, которые обеспечивали бы индикацию только значений предельно разрешенных скоростей, потому что за этим пределом в интересах безопасности движения субъективная оценка была бы безопаснее объективной, когда действительные значения скорости свыше 80 км/ч переоцениваются.

Рис. 48. Вид лицевой панели бор гового компьютера

Для повышения безопасности движения предлагается показывать не скорость (км/ч), а время, требуемое для остановки (с/км), так как в этом случае почти линейная зависимость тормозного времени от пути могла бы прямо сообщать о возможности своевременно и быстро остановиться в данной обстановке.

Соблюдение ведомым водителем минимально безопасной дистанции до впередиедущего транспортного средства (лидера) при различных скоростях движения потока представляется для водителя такой задачей, которая требует от него довольно точной глазомерной оценки дистанции, относительной скорости сближения и Удаления. В научно-исследовательской лаборатории в Англии были проведены эксперименты с так называемым «индикатором соблюдения дистанции» (station keeping indicator), с помощью которого водитель может контролировать эту дистанцию через оптическое устройство (рис. 49). Правда, при этом не учитывается влияние различного состояния дорожного покрытия на величину этих безопасных дистанций.

Рис. 49. Фрагменты показаний индикатора соблюдения (а) и несоблюдения (б) безопасной дистанции (v = 40 км/ч)

Частота проблесковых огней указателей поворота на разных транспортных средствах существенно различна. В момент перенесения взгляда при некотором значении частоты проблесков сигнал может быть незамечен, как и само последующее изменение направления движения. Этот недостаток можно также предупредить посредством тарировки частоты проблесков.

Момент включения стоп-сигнала влияет на предсказуемость торможения для других участников дорожного движения. Здесь также необходима как можно более своевременная сигнализация и прежде всего общеобязательная стандартизованная величина момента включения стоп-сигналов.

Ступенчатое предъявление серии огней стоп-сигналов теоретически должно повышать эффективность слежения за дистанцией лидера, что было подтверждено исследованиями дорожно-транспортной лаборатории (Англия). При этом транспортное средство оснащалось семью фонарями стоп-сигналов, которые включались в зависимости от определенных значений замедления при торможении. Средний фонарь стоп-сигнала загорался при 0,075 g (g — 9,81 м/с2), два дополнительных соседних фонаря — при 0,15 g и все семь фонарей — свыше 0,4 g.

В этой связи проблема антиблокировки может перерасти в проблему критической фазы перехода от одного единообразного принципа действия к другому. Следовательно, может случиться так, что эффект роста неоднородности и обусловленное им неблагоприятное воздействие на безопасность движения время от времени могут сказываться сильнее, чем преимущества более однородного предшествующего состояния. Удобство системы антиблокировки заключается в том, что с водителя снимается часть нагрузки, приходящейся на контур регулирования, и выражается в быстродействующей регистрации и определении величины тормозного давления. Как бы ни были несомненны динамические преимущества системы антиблокировки для безопасности движения, она является все же одной из проблем неравной эффективности систем торможения у разных автомобилей, когда некоторые из них оснащены системой антиблокировки, а другие — нет. Водитель ведомого транспортного средства без системы антиблокировки имеет большую вероятность наехать сзади на автомобиль с антиблокировкой, так же как и с шипами. Эта опасность снижается при извещении — наличии соответствующего шака на транспортном средстве с системой антиблокировки или с шипами, но не заменяет недостатка конкретного опыта. Хотя на вопрос о влиянии оповещения о наличии системы антиблокировки и шипов на чувство опасности пока еще не дан исчерпывающий ответ, но польза от оповещения несомненна.

Эти соображения доказывают значение технических усовершенствований в повышении безопасности, но это значение будет, видимо, еще больше, если станет безопасным и рациональным дорожное поведение в реальных условиях.

Принципы задней сигнализации. Исследования по информативности систем задней сигнализации представляют широкие возможности для проведения оценок различных сочетаний, компоновок, формы и цвета. Так, например, при имитации езды в темное время суток удалось установить, что время реакции торможения сокращается при использовании красных фонарей стоп-сигнала и зеленых габаритных огней по сравнению с обычным исполнением задних фонарей. Правда, одновременно с этим выяснилось, что при таком условии выдерживается меньшая дистанция до впередиедущего транспортного средства (лидера). Но при этом можно заранее предположить, что это нарушило стереотип привычных и законодательно закрепленных (знакомых) участникам движения в течение многих лет систем задней сигнализации (например, при использовании зеленых фильтров в опытах). Конечно, это не следует рассматривать как принципиальное возражение против переосмысления соответствующих экспериментальных данных, но это должно послужить поводом для более внимательного анализа возможных преимуществ и недостатков.

Из этих примеров видно, что эмпирические научные данные имеют для практики тем большую ценность, чем раньше их получают

могут использовать в качестве новых знаний для принятия новых идей и нормативов. Напротив, их практическое значение падает, если уже были приняты первые идеи и рекомендации, и использование этих данных означало бы пересмотр уже действующих.

Результаты по проверке дифференциации элементов системы задней сигнализации в отношении отдельных или комбинированных светотехнических приборов, а также одноцветных или многоцветных конструктивных решений габаритных огней, стоп-сигнала и указателей поворота дают четкое представление о том, что на скорость реакции ведомого водителя наиболее положительное влияние оказывают раздельные по функциям фонари (светофильтры). Дифференциация по цвету полезна, но не устраняет недостатки объединенных иод одним светофильтром фонарей для выполнения нескольких функций.

На основе многочисленных экспериментов были выведены рекомендации по компоновке фонарей системы задней сигнализации (рис. 50) легкового автомобиля. Обеспечивается максимальная дифференциация следующих сигналов (при сохранении двух цветов — красного R и желтого А)\ задний габаритный фонарь (Presence), фонарь стоп-сигнала (Stop), фонарь движения накатом (Coasting), фонарь указателя поворота (Turn) и сигнализаторы скорости. Свет фонаря движения накатом сигнализирует о замедлении хода при отпускании педали управления дроссельной заслонкой (слабая подсветка стоп-сигнала). Извещение о скорости движения осуществляется в четырех дискретных значениях (0—6, 7—54, 55—85, свыше 85 км/ч). Следует также учесть, что вместо верхних фонарей габаритных сигналов сейчас по законодательству в ФРГ должны стоять дублирующие фонари стоп-сигналов. Их предполагается использовать в качестве дополнения к обычным стоп-сигналам, чтобы торможение замечалось не только водителем непосредственно ведомого, но и водителями следующих за ним транспортных средств через окна ведомого и, таким образом, была бы возможность заранее узнавать о торможении автомобиля перед лидером, например, в плотном потоке (или в колонне) движущихся транспортных средств.

При сравнении номерных знаков автомобилей обычного и светоотражающего исполнения установили влияние их яркости и читаемости, возможность оценивать по ним дистанцию до лидера. Дистанция до автомобилей со светоотражающими задними номерными знаками оценивается с большей точностью, чем до автомобилей с обычными номерными знаками, когда сокращение дистанции переоценивается, что снижает безопасность движения.

Рис. 50. Схема раздельной компоновки фонарей задней сигнализации па легковых автомобилях [408]: 1 — стоп-сигнал (дубл.);2 — указатель поворота;3 — габаритный фонарь (ско рость > 55 миль/ч); 4 — фонарь стоп сигнала (движения накатом); R красный; А — желтый

Индикация на переднем стекле. Выбор компоновки, формы и цвета приборов на передней панели с акцентом на их информирующую функцию для водителя сводится в основном к учету считываемости и в данной работе подробно не рассматривается. Однако стоит упомянуть о принципиальных эргономических новинках в области представления информации, например, на ветровом стекле (head—up—display). Речь идет о предъявлении нужной в данной обстановке информации в поле переднего обзора в виде проецируемого изображения так, что для ее восприятия не нужно производить движений головы и смещений взгляда вниз на приборы. Это может иметь важное значение, например при прохождении поворотов, когда необходимо фиксировать взгляд впереди на проезжей части, для точного контроля за скоростью движения без смещения взгляда. Число на спидометре проецируется на стекло непосредственно перед водителем в направлении его взгляда, исключая необходимость аккомодации (рис. 51).

Соответствующие эксперименты осуществлялись таким образом, что 36 участников добровольцев после 60 км пробного пробега проезжали в двух одинаковых транспортных средствах участок дороги длиной 160 км, содержащий 16 кривых с ограничениями скорости движения. Один из автомобилей был оборудован проекционной индикацией скорости, другой — без нее. Средние и 85%-ные значения выдерживаемой скорости у двух вариантов значительно отличаются на всех 16 кривых, свидетельствуя в пользу проекционной индикации. Кроме того, был выделен отдельно еще один результат. На кривых, где Рис Индикация текущей ско требовалось снижение ско- рости на лобовом стекле 14741 рости, оно происходило быстрее с системой проецирования, чем без нее. Другие виды информации на стекле перед водителем могут показывать изменение дистанции до лидера. Удалось обнаружить, что при такой индикации можно сделать более стабильными дистанции между движущимися транспортными средствами. Автор работы предложил и осуществил с помощью метки на лобовом стекле определение тормозного пути в зависимости от текущего состояния дороги и автомобиля (его скорости, массы и пр.). Измерение текущего значения коэффициента сцепления и скорости дает базовую метку отсчета и учитывается в расчете тормозного пути. Результат расчета выводится в виде белой метки на лобовое стекло в перспективе дороги и водитель видит то место (цель), где при экстренном торможении произойдет полная остановка его транспортного средства. На рис. 52 показаны фотоснимки такой индикации, то место, когда при текущей скорости 100 км/ч и коэффициенте сцепления 0,8 (сухой асфальтобетон) будет происходить снижение скорости до 30 км/ч. В зависимости от вида схождения перспективы дороги возможный тормозной путь все время должен быть в пределах открытого для обзора участка дороги.

Средства безопасности. Принципиальная проблема оценки средств безопасности транспортного средства будет рассмотрена на примере применения шипов противоскольжения. Повышение безопасности при использовании шин с шипами противоскольжения по сравнению с нормальными шинами на заснеженном или обледенелом дорожном покрытии является несомненным (исключая попутные столкновения) до тех пор, пока водитель не начинает реагировать на установку шин с шипами противоскольжения повышением скорости и этим сводит на нет полученные преимущества. Регистрировали значения скорости и коэффициенты сцепления на двух кривых участках дороги в условиях сухого и обледенелого дорожного покрытия для расчета соответствующих показателей безопасности движения транспортных средств с шипами противоскольжения и без них. Оказалось, что на обледенелом дорожном покрытии скорость прохождения поворотов автомобилями с шипами была намного выше, чем без них, но для условий свободного прямолинейного движения одиночного автомобиля безопасность увеличивалась. Водители не полностью исчерпывали весь прирост безопасности, обеспечиваемый шипами противоскольжения, т. е. тормозной путь был меньше, чем без шипов даже с приростом скорости. Хотя этот результат и нельзя безоговорочно обобщать и к тому же на сухой дороге не удалось обнаружить сколько-нибудь существенных различий в скорости, но они должны существовать. Полученные результаты разных исследований, например для отдельных периодов измерений, не приводят к единой точке зрения. Но особенность данного исследования заключается в том, что оно четко демонстрирует, что только после систематической проверки всех прямых и косвенных факторов какая-либо мера безопасности может быть оценена объективно.

Рис. 52. Индикация конца остановочного пути в зоне ограниченной видимости из-за перегиба кривой в профиле

Ограниченность использования некоторых технических мер нагляднее всего иллюстрируется на примере ремней безопасности: несмотря на почти оптимальную конструкцию и неоспоримую пользу, эта возможность достаточно часто не реализуется из-за отсутствия готовности водителя пользоваться ею. Особенно впечатляет положение, сложившееся в Швейцарии, где в 1976 г. сначала в результате введения обязательного применения ремней безопасности процент их использования достиг 78% в населенных пунктах, 85% за пределами населенных пунктов, 92% на автомагистралях, а затем эти показатели за ряд лет до 1980 г. вновь понизились соответственно до 23, 35 и 52%. Правда, в промежуточный период отмечался некоторый рост показателей обязательного применения ремней безопасности по чисто формальным причинам вследствие двух приговоров Федерального суда. Это — наглядный пример того, как можно систематически дискредитировать такую меру безопасности, которая к тому же дает максимальный положительный эффект «затраты — польза» по сравнению с другими мерами безопасности. Но и в других странах частоту применения ремней безопасности нельзя считать удовлетворительной, особенно в городе. Аналогичные первоначальные эффекты обнаружены в Швеции путем сравнения данных за 1971 и 1976 гг. После того как в Швеции в начале 1975 г. было введено обязательное применение ремней безопасности, частота использования возросла примерно с 30% (5—10% в населенных пунктах, 30—40% — за пределами населенных пунктов) до 85%. В ходе опросов было выявлено одновременное снижение отрицательного отношения к ремням, особенно в смысле неудобства и неприятного ощущения. Это было ярко выражено у тех лиц, для которых обязательность применения ремня безопасности была введена в соответствии с постановлением, в то время как лица, не пользовавшиеся ремнями безопасности и после этого, еще более укрепили свое отрицательное к ним отношение (гипотеза реактивного сопротивления). Авторы объясняют полученные результаты тем, что эти изменения во мнениях были обусловлены изменениями дорожного поведения, и усматривают в этом аналогию результатам, полученным в связи с переходом в Швеции с левостороннего на правостороннее движение в 1967 г. Интенсивные меры информационного и рекламного харак тера не имели большого воздействия на отрицательное отношение к правостороннему движению. Через год после этого перехода мнения явно изменились в лучшую сторону.

Относительно частое игнорирование ремней безопасности можно объяснить беспечностью и отчасти ассоциативной связью между ремнем и ДТП. Это проявляется в двоякой форме: с одной стороны, ремни постоянно напоминают о возможном ДТП вообще и, с другой стороны, бытует, возможно, и не лишенное истины мнение о неблагоприятных обстоятельствах для человека с ремнями после ДТП. Так, опрошенные в качестве основных аргументов против применения ремней безопасности выдвигали опасения, что подоспевшие на помощь к месту происшествия не смогут расстегнуть ремни. Отсюда возникает страх сгореть в автомобиле. Эти отрицательные мнения могут сказываться все в большей мере, так как в общем отсутствует собственный опыт в пользе ремней безопасности, а вместо него предлагается лишь абстрактный призыв. Кроме того, отношение к ремням безопасности надо рассматривать, по мнению названных авторов, с учетом различных индивидуальных форм так называемых «сфер вождения». Поведение водителя всегда имеет специфическое выражение: при стремлении «показать себя», отказываясь от ремней безопасности, он символизирует окружающим свое псевдобесстрашие и самоуверенность, тогда как при желании «обезопасить себя» ремни безопасности оцениваются положительно. Рост пренебрежения к ремням безопасности отмечен в работе. Отказ от применения ремней безопасности подкрепляется высокой случайностью ДТП, а применение ремней связано с некоторым неудобством.

Устройства для блокировки транспортного средства при алкогольном опьянении водителя (alcohol ignition interlock device, AIID) появились в последнее время в самых разнообразных модификациях. В них используется принцип решения арифметической задачи перед включением зажигания. Эти устройства должны отвечать следующим требованиям: задача должна соответствовать специфике вождения, ее решение должно занимать мало времени и не требовать больших умственных усилий. Она должна надежно реагировать на алкогольное опьянение и не зависеть при ее овладении от Других постоянных или переменных во времени условий, относящихся к водителю (например, возрастные различия, изменение уровня работоспособного состояния). Хотя разработка такой задачи представляется относительно несложным делом при учете влияния алкогольного опьянения на органы ощущений, видимо, будет несравнимо труднее найти надежные устройства, которые учитывали бы специфику вождения. При этом необходимо также учесть целый ряд соответствующих правовых вопросов.

Обобщение

Совершенствование обустройства дорог влияет на особенности поведения участников дорожного движения и, в частности, на поведение водителей в том случае, если учитывается каждый из участников дорожного движения, а не только определенная группа лиц.

Элементы обустройства дорог входят в обстановку и сочетаются с намерениями и предвидениями участников дорожного движения, могут оказывать благоприятное или неблагоприятное воздействие в зависимости от совпадения или расхождения между представлением и фактически складывающейся обстановкой.

Обустройства дорог и дорожно-транспортные сооружения могут согласно сдерживающему принципу предупреждать неадаптированное поведение или согласно ведущему принципу способствовать адаптированному поведению. Одной из важнейших форм реализации ведущего принципа является визуальная ориентация направляющих элементов дороги и средств дорожной разметки. Линии продольной разметки могут выполнять (в зависимости от условий видимости) ориентирующую или ограждающую функцию, причем сплошная белая краевая разметка более эффективна, чем прерывистая разделительная полоса. Направляющая функция дорожной разметки лучше воспринимается благодаря ее дислокации в периферической части зрительного поля водителя, а информационная (стрелы и т. п.) — по центру.

Воспринимаемость дорожных знаков была изучена как проблема пропуска отдельных дорожных знаков на определенных участках дорог и как проблема привыкае-мости к определенным дорожным знакам и их подсознательного или сознательного игнорирования. Восприятие дорожных знаков зависит как от их оформления, так и от мотива и объективной обстановки.

Влияние дорожных знаков на поведение зависит от специфических требований к поведению в данной обстановке, а не от мотива. Это воздействие в значительной степени касается дорожного надзора за порядком, успех которого зависит от вида и частоты поступающих к водителю сигналов от системы надзора. Отказ от подчинения требованиям дорожных знаков в случаях безнаказанности формирует порочную практику вождения и является плохим примером для молодых водителей.

Для регулирования дорожного движения с помощью светофоров чрезвычайно важное значение имеет время желтой и зеленой проблесковой фаз. Время фазы должно учитывать возможность принятия своевременных и однозначных альтернативных решений и способствовать равномерности движения.

Изменения в конструкции транспортных средств необходимо оценивать с особой тщательностью, учитывая обратную связь с другими элементами системы ВАДС и прежде всего с водителем.

Среди эргономических требований к транспортным средствам особое значение имеет баланс между максимально возможной и минимально необходимой информацией, а также стандартизация формы, компоновки приборов и индикаторов для обеспечения стереотипной интерпретации сигналов.

Наряду с приборами внутри кабины для самого водителя (например, спидометром) необходимо также совершенствовать внешние системы информации для окружающих, например,’ указатели поворотов и стоп-сигналы. В последнем случае упреждающая сигнализация о предстоящих действиях однозначно повышает безопасность дорожного движения.

Совершенно новую форму индикации представляет собой способ проецирования данных на лобовое стекло в направлении взгляда водителя прямо и вперед на фоне дороги, что позволяет считывать показания без перенесения взгляда в кабину.

Оценка эффективности устройств безопасности транспортного средства может быть дана лишь после проверки их прямого и косвенного влияния, так как речь идет о том, будет ли действительно реализован обеспечиваемый техническими средствами прирост безопасности с учетом манер вождения или он будет со временем проигнорирован. В некоторых случаях (например, в отношении ремней безопасности) реализация прироста безопасности в результате применения технических приспособлений зависит от готовности с ними считаться и принять. Причина игнорирования ремней безопасности, видимо, заключается в относительно сложных комбинациях и сочетаниях разных по знаку мотивов опасности, неудобства, беспечности, ложной самоуверенности.


Читать далее:

Категория: - Транспортная психология





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины