3.4. Психомоторика і реакції водія

Психомоторика – це рухи водія, включені у його психічну діяльність.

Будь-яке сприйняття, мислення, емоції знаходять своє відображення у рухах. Рухи, що мають місце в процесі праці, спрямовані на досягнення певної мети і являють собою елементи психомоторної (сенсомоторної) діяльності.

Керуючі дії водія є його відповідними реакціями на сприйняття дороги, пішоходів, інших учасників руху. Ці дії здійснюються рухами рульового колеса, важеля перемикання коробки передач, педалей зчеплення, гальмівної тощо. Керуючі дії характеризуються траєкторією, тобто тим шляхом, яким проходить рука або нога в просторі; швидкістю, тобто шляхом за одиницю часу; темпом, тобто швидкістю зміни одної дії іншою; силою, тобто опором руху.

Важливе значення в діяльності водія має координація рухів, яка проявляється в узгодженні одних дій з іншими, які виконуються одночасно. Запорука надійності водія – швидкі та правильні реакції, хороша координація економних, точних й адекватних рухів. Під час керуючих дій водія, як відповіді на певні події на дорозі, самі події можуть змінитися (зміниться характер або напрямок руху пішохода, з’являться інші перешкоди тощо), що потребує й змін у рухових діях водія. Ці зміни обумовлюються зміною характеру сигналів від кори головного мозку до відповідних м’язів. Така взаємодія психічних і моторних процесів називається психомоторикою.

Реакція – відповідь на прояв сили (для водія – на подразнення, сигнал у вигляді зміни дорожніх умов, дорожньої обстановки тощо). На відміну від рефлекторної дії (рефлексу) як безумовної реакції, сенсомоторна реакція – свідома відповідь на дію подразника.

Латентний (прихований) час – час прийняття, обробки інформації та передавання керуючих імпульсів; моторний момент – час, необхідний для виконання керуючих дій. Протягом латентного часу відбуваються процеси, пов’язані з відчуттям та сприйняттям, оцінкою та прогнозуванням обстановки, а також з виробленням рішення та передачею керуючих імпульсів до органів-виконавців (м’язів рук і ніг).

Час реакції – інтервал часу між моментом появи сигналу про небезпеку до закінчення дій у відповідь – наприклад, приведення у дію гальмівної системи: перенесення ноги на педаль гальма та натиснення на неї.

Реакції можуть бути простими й складними.

Проста – відома відповідь на виникнення відомого і очікуваного подразника (наприклад, натискання на педаль у випадку появи червоного сигналу, якого водій очікує).

Складна – завчасно невідома відповідь на виникнення неочікуваного подразника, дії на який можуть суттєво відрізнятися залежно від дорожніх умов, відстані до перешкоди тощо (вихід пішохода на проїзну частину). Складні реакції можуть бути реакціями розрізнення та вибору.

Сутність реакції розрізнення полягає в тому, що рух виконується у відповідь тільки на один наперед відомий сигнал, на інші ж сигнали рухової реакції не повинно відбуватися.

Реакція вибору здійснюється за умови, що кожному з можливих сигналів повинні відповідати різні рухові відповіді. Наприклад, якщо на ввімкнення червоної лампочки людина повинна відповідати рухом важеля праворуч, а на ввімкнення синьої — рухом ліворуч, то ми отримаємо картину типової реакції вибору.

Час складних реакцій збільшується за рахунок процесів, що відбуваються в центральній нервовій системі, оскільки відповідь на сигнал не є однозначною.

Прості реакції можуть бути сенсорними й моторними. При сенсорних реакціях увага водія спрямована на сприйняття сигналу, при моторних – на майбутню рухову дію. Прикладом простої реакції для водія може бути натискання на педаль гальма, якщо він завчасно готовий до гальмування. Складна реакція завжди пов’язана з вибором потрібної дії з певного переліку можливих.

Ще складнішою психічною діяльністю є сенсомоторна координація (від лат. “sensus” - відчуття, “motor” – той, що рухається), яка полягає в тому, що кожна керуюча дія водія – це не просто ланцюг окремих реакцій, а таких, при яких рух регулюється сприйняттям, а сприйняття, у свою чергу, змінюється під впливом виконаних дій; результат кожного руху звіряється з наявним завданням. При сенсомоторної координації відбуваються також, динамічні рухові дії самого водія.

Прикладом сенсомоторної координації є збереження прямолінійного руху, який здійснюється безліччю майже безперервних коректуючих рухів.

Сенсомоторна координація, порівняно з складними сенсомоторними реакціями, дуже збільшує навантаження на центральну нервову систему.

В кожній реакції є латентний (прихований) та моторний періоди. Латентний період – це час від моменту появи сигналу до початку дії у відповідь. Моторний період – це час виконання рухової дії.

Моменти латентного періоду сенсомоторної реакції:

Отримання інформації (сенсорний момент) 0,18 – 0,30 с,

Обробка інформації (центральний момент) 0,2 –1,5 с і більше,

Передача керуючих імпульсів 0,1 –0,2 с.

Латентний період простої сенсомоторної реакції на світловий сигнал триває 0,2 с, на звуковий – 0,14 с. Час латентного періоду залежить від індивідуальних психофізіологічних особливостей водія, а для складної сенсомоторної реакції, крім того, і від його стану та досвіду, а також від складності дорожньої обстановки. Час моторного моменту залежить від складності дій, які потрібно виконати, віку, а також від ступеня раптовості сигналу.

Середній час моторного моменту простої реакції (у лабораторних умовах) на червоне світло у водія віком 45 – 60 років 0,78 – 1,96 с, водія віком 18 – 22 років – 0,48 – 0,56 с. Час складної реакції відповідно становить 1,59 – 2,61 с та 1,05 – 1,96 с.

Моторні періоди для водіїв різного віку відрізняються ненабагато (при умові, що водій систематично керує автомобілем). Це пояснюється тим, що дії з керування автомобілем відпрацьовуються систематично й неодноразово повторюються у повсякденній практиці. У різних водіїв час реакції може відрізнятися у 3-4 рази. Трапляються випадки, коли один водій, перебуваючи в складніших умовах, ніж інший, на один і той же сигнал реагує швидше.

За дорожньо-транспортної ситуації, коли водій одночасно сприймає три сигнали, час, що витрачається їм на переробку інформації, збільшується в середньому на 20%, а при семи сигналах – майже на 50% порівняно з часом, необхідним для переробки інформації від одного подразника.

Від часу реакції залежить шлях зупинки автомобіля. Загальний час, необхідний для зупинки автомобіля, включає в себе час реакції водія (з моменту сприйняття перешкоди на дорозі до початку натискання на педаль гальма), час спрацювання гальмового приводу (з моменту натискання на педаль гальма до початку дії гальм) і час дії повністю включених гальм (від початку гальмування до зупинки автомобіля). При екстреному гальмуванні моторний період реакції включає в себе час переносу ноги з педалі подачі палива на педаль гальма і час натискання на цю педаль. При цьому завершальна стадія натискання на педаль буде поєднуватися з початком роботи гальмової системи.

Періоди часу від моменту виявлення водієм-лідером небезпеки до моменту початку гальмування заднього автомобіля:

• ввімкнення сигналів гальмування – 0,01…0,2 c;

• подразнення нервової системи – 0,3…1 c (сенсорний момент реакції);

• час прийняття рішення – 1…2 c (центральний момент реакції);

• час м'язової реакції – 0,3…1 с (перенесення ноги з педалі на педаль);

• натиснення на педаль гальма – 0,3…1с (с запізнюванням спрацьовування і зростання гальмового зусилля).

Якості психомоторної реакції

Вчасність – застосування керуючих дій саме в той момент, коли вони необхідні. Запізнілі реакції можуть стати причиною ДТП, так само як і передчасні. Якщо час моторного моменту як правило величина постійна, латентний період реакції може тривати від 0,2 с до 1,5 с і більше. Чим більша швидкість та інтенсивність транспортного потоку, тим триваліший період реакції.

Правильність (адекватність) реакції – відповідність керуючих дій ситуації, що склалася.

Швидкість реакції – виконання керуючих дій в найкоротші терміни.

Велике значення для водія має вміння припинити почату дію і виконати дію, яка часто спрямована у зворотному напрямку. Наприклад, водій прийняв рішення щодо виконання обгону, виконав необхідні дії, але в останній момент з’ясувалося, що обгін небезпечний або заборонений (його наздогнав більш швидкісний автомобіль). За таких умов с погляду психофізіології відмовитися від обгону буває досить складно.

Залежність часу реакції від умов руху

Дослідження показують, що час реакції при екстреному гальмуванні становить від 0,3 до 2,5 с. Проте цей час може коливатися у значних межах в залежності від суб’єктивних та об’єктивних факторів.

До суб’єктивних факторів належать:

• рівень професійної та фізичної підготовки;

• стан здоров’я;

• вік;

• темперамент;

• самовладання;

• стійкість та інтенсивність уваги тощо.

До об’єктивних факторів слід віднести видимість, складність дорожньої обстановки, раптовість її зміни, швидкість руху, час доби тощо.

Зменшення загального часу реакції при екстреному гальмуванні досягається зменшенням латентного періоду, оскільки рухові дії здебільшого відпрацьовані достатньо внаслідок постійного керування автомобілем.

У водіїв з холеричним типом характеру час реакції на 25-35% менший, ніж у флегматиків, але кількість помилкових дій більша, адже холерики більш схильні до спонтанних і передчасних дій. Водії із сангвінічним типом характеру мають швидку та найбільш адекватну реакцію, флегматики реагують з певним уповільненням.

Середній час реакції на ввімкнення сигналу гальмування для чоловіків становить 0,57 c, жінок – 0,62 c

Час реакції може змінюватися в залежності від умов роботи, пори доби тощо. Згубну дію надає алкоголь: навіть невеликі його дози збільшують час реакції в 2-4 рази.

В темну пору доби час реакції збільшується на 0,6-0,7 с (це обумовлено збільшенням часу для сприйняття сигналів, а також впливом природних біоритмів – вночі всі життєві процеси протікають повільніше, в т.ч. і мислення, що збільшує латентний час реакції).

Прослуховування музики на великій гучності під час управління автомобілем може погіршити реакцію і призвести до ДТП. Такого висновку дійшли канадські вчені. Проведене ними дослідження показало, що під гучну музику на виконання фізичних і розумових вправ потрібно приблизно на 20% більше часу. Під гучну музику вірогідність проїзду на забороняючий сигнал світлофора подвоюється. Так, добровольці виконували різні завдання під музику, гучність якої змінювалася від 53 дБ (типовий рівень шуму в офісі) до 95 дБ (рівень шуму на нафтовій вежі). Учені помітили, що із зростанням гучності реакція людей сильно падала при виконанні як фізичних, так і розумових задач. При рівні музики в 95 дБ реакція сповільнювалася на 20% в тих випадках, коли учасникам експерименту доводилося приймати рішення. Як правило, якщо швидкість музичної композиції перевищує 60 ударів в хвилину, то у слухачів частішає серцебиття і підвищується кров’яний тиск.

Збільшує час реакції і відволікання від керування, наприклад, для розмови по мобільному телефону. Дослідження, проведені в Університеті штату Юта (США, показали, що час реакції 20-річних водіїв, що розмовляють по мобільному телефону, стає таким самим, як в 70-річних людей.

Знижена температура повітря у кабіні автомобіля призводить до погіршення роботи м’язів, що проявляється у неточності та скованості рухів; підвищення температури повітря збільшує час реакції (в першу чергу – латентного періоду). При t = 43ºС час реакції збільшується на 30-45%.

Час реакції водія залежить від ступеня прогнозованості дорожньої ситуації. В умовах, коли ускладнення дорожньої ситуації не очікується, поява перешкоди на дорозі сприймається водієм із затримкою. На очікуваний сигнал час реакції в середньому зменшується в 1,8 – 2,0 рази. Ось чому, наприклад, в Швейцарії на дорогах з розділювальною смугою середній час реакції приймається таким, що дорівнює 2 с, на звичайних дорогах – 1 с. В Австралії у містах прийнято час реакції водія 0,75 с, за межами міст – 2,5 с. Ці параметри застосовуються для розрахунку елементів дороги і приймаються в експертній практиці при розслідуванні ДТП. В Україні час реакції водія на дорогах ІІ–V категорій дорівнює 1 с, а в експертній практиці розслідування ДТП, як правило, прийнятий 0,8 с.

Якщо кутова відстань між сигналом і fovea (центральною. частиною. сітківки ока) мала і не виходить за межі кута конусу зору, на сприйняття сигналу витрачається найменший час – 0,01 – 0,02 с. Чим далі сигнал від fovea, тим більший час на його віднаходження, а, отже, й сприйняття (рис. 1.21).

Швидкість прийняття рішення після знаходження сигналу залежить від факторів, які визначають рівень збудження нервових зв’язків, що викликають необхідні асоціації, і кількості сигналів, які підлягають оцінці. Необхідні асоціації формує і закріплює у пам’яті водія саме кваліфікація.

Розрахунок часу реакції водія з урахуванням дорожньої обстановки

При розробці схем ОДР і проведенні технічних експертиз необхідно точно знати час реакції водія.

Час реакції водія не один той самий навіть для одного водія. Він змінюється під впливом дорожніх умов і психофізіологічного стану водія.

Тривалість знаходження сигналу залежить у першу чергу від того, наскільки близько увага водія буде знаходиться від точки простору, в який з’являється сигнал (рис. 1.21) На цей етап часу реакції найбільше впливає швидкість руху, засоби зорового орієнтування і характеристики зору водія.

Швидкість прийняття рішення після знаходження сигналу залежить від факторів, які визначають рівень збудження нервових зв’язків, що викликають необхідні асоціації, і кількості сигналів, які підлягають оцінці. Необхідні асоціації формує і закріплює у пам’яті водія саме кваліфікація.

Рис. 1.21. Залежність часу реакції водія від взаємного розташування точки фіксації погляду ●А

і положення сигналу в просторі +В.

Цифри на ізолініях – збільшення часу реакції водія

Фактори, що впливають на тривалість знаходження інформації та на тривалість формування відповідної дії:

• швидкість руху та інтенсивність руху;

• ступінь стомлення водія,

• світлотехнічні характеристики сигналів та кількість сигналів, які оцінюються одночасно.

• наявність та вид засобів зорового орієнтування;

• зміна швидкості переробки інформації;

• кваліфікація водія.

Вплив швидкості руху на тривалість знаходження сигналу обумовлено зміною поля концентрації уваги водія і неоднозначністю сприйняття центральною і периферичною частинами поля зору.

Організація зорової роботи водія залежить від загального ступеня стомлення і позначається на тривалості фіксації погляду. З розвитком стомлення тривалість зростає, а це означає, що навіть при незмінних розмірах поля концентрації уваги тривалість знаходження сигналу буде збільшуватися.

Наявність в полі зору водія засобів орієнтування грає позитивну роль в тому випадку, якщо допомагають концентрувати увагу в зоні можливої появи небезпеки. Тривалість знаходження сигналу залежить від його характеристик: яскравості, кольорового контрасту, величини і напрямку відносної швидкості пересування в полі зору.

Крім того, потрібно врахувати, що час знаходження сигналу і час формування дій у відповідь залежить від досвіду; так водії похилого віку витрачали на знаходження сигналу на 0,2-0,7 с більше, але відповідне рішення приймали на 0,2-0,4 с швидше, ніж молоді водії. Час сприйняття сигналу залежно від світлотехнічних характеристик сигналу і фону (для нерухомих та мало контрастних об’єктів), вдень збільшується до 1,5 с, в темну пору до 3 с. Наявність в полі зору домінанти може викликати як скорочення, так і подовження часу сприйняття (якщо вона розташована в бік на 20° від осі дороги час реакції за рахунок подовження тривалості знаходження сигналу збільшується на 0,2–0,3 с, а при 35° – до 0,5 с).

Відповідно до прийнятих технічних норм можна виділити чотири рівня забезпечення тривалості реакції водія:

15% -й; 50% -й; 85% -й; 95% -й.

Прийнято, що рівень забезпечення означає частку водіїв у транспортному потоці, які мають тривалість реакції на даний сигнал менший або рівний зазначеному.

При проектуванні доріг і організації руху необхідно вибрати таку розрахункову тривалість реакції, щоб кількість водіїв з гіршим часом реакції було зведено до мінімуму.

Розрахункове значення часу реакції 1 с, що застосовується в теперішній час у вітчизняному шляхобудуванні при визначенні відстані видимості, відповідає 15%-му рівню забезпечення. Це означає, що переважна більшість водіїв працює в умовах постійної небезпеки ДТП на ділянках з мінімальною видимістю і можливим виходом пішоходів на проїзну частину.

При проектуванні доріг і організації руху розрізняють три види відстаней, на які водій звертає увагу:

• видимість поверхні дороги;

• видимість автомобіля чи перешкоди;

• видимість напрямку дороги.

Кожна з цих відстаней повинна бути достатньою, щоб водій встиг побачити й усвідомити небезпеку, прийняти і реалізувати рішення.

В остаточному підсумку відстань видимості визначатиметься величиною тривалості реакції водія.

Розглянемо відстань видимості поверхні дороги або перешкоди, яка викликає найбільший інтерес з точки зору безпеки руху. Мінімальну відстань видимості можна розглядати як суму двох відстаней:

(1.15)

де - шлях, пройдений за час реакції водія;

- гальмівний шлях автомобіля.

За однакових умов руху – величина постійна, а шлях, що проходить автомобіль за час реакції водія, може змінюватись у широких межах, причому на цей шлях припадає значна частка і тим більша, чим вища швидкість автомобіля.

Найбільш бажаним, з погляду на безпеку руху, має бути вибір такої тривалості реакції, яка задовольнила б 100% водіїв. Означена величина повинна становити:

4 с – для автомагістралей;

3 с – для двосмугових доріг.

Виконання такої вимоги пов’язано зі значними капітальними витратами: збільшення розрахункової тривалості реакції потребує збільшення радіусів вертикальних кривих, що викликає збільшення обсягу земляних робіт; збільшення радіусів горизонтальних кривих потребуватиме більшої площі землі під дорогою тощо. Внаслідок цього вибір розрахункової тривалості реакції – завдання швидше економічне, ніж технічне.