Badania czasu reakcji młodych kierowców w różnych warunkach pracy realizowane w symulatorze jazdy

Transkrypt

1 JURECKI Rafał 1 Badania czasu reakcji młodych kierowców w różnych warunkach pracy realizowane w symulatorze jazdy WSTĘP W czasie jazdy samochodem na kierowcę oddziałują różne bodźce. Mogą one w różny sposób wpływać na zachowania się kierowców. W różnych sytuacjach bodźce te mogą odmiennie wpływać na reakcje kierowcy, przez co jego czas reakcji może się zmieniać. Od wielu lat prowadzone są badania, które za cel stawiają sobie sformułowanie odpowiedzi, w jaki sposób różne czynniki wpływają na zachowanie kierowcy w ruchu drogowym. Badania zachowania kierowców przeprowadzane są często na specjalnych stanowiskach pomiarowych. Mogą na nich być badani zarówno kierowcy zdrowi (ubiegający się o dodatkowe uprawnienia), jak i kierowcy niepełnosprawni po przebytych różnych chorobach czy też operacjach. Badania takie mogą być prowadzone w celu określenia przydatności w ruchu drogowym osób po długotrwałym leczeniu, mogącym mieć wpływ zarówno na własności fizyczne i psychiczne kierowcy. Dzięki takim badaniom możliwe jest również określenie czasu pełnej rekonwalescencji, postępu rehabilitacji kierowców po przebytych wypadkach. Badania takie przeprowadzono m.in. dla osób po skomplikowanych operacjach ortopedycznych, np. po całkowitej wymianie stanu kolanowego [12], czy biodrowego [4]. Badania takie realizowano również w odniesieniu do osób chorych przewlekle, np. na chorobę Parkinsona [9]. Badania tego typu wykonywane są również w celu badania reakcji kierowców w stanie zmęczenia [11], senności [2] czy też pod wpływem alkoholu np. [13], [10] lub po spożyciu narkotyków [7]. Niektóre z tych badań dotyczą badań kierowców (ich czasu reakcji) podczas rozmowy przez telefon komórkowy [1], [3]. Badania kierowców mogą być realizowane zarówno w warunkach rzeczywistych [8], jak i wirtualnych, tzn. w symulatorach. Środowisko wirtualne w stosunku do badań na rzeczywistych drogach lub torach badawczych ma pewne zalety, jak i wady. Do głównych zalet można z powodzeniem zaliczyć pełne uniezależnienie się od warunków pogodowych, w związku z tym badania prowadzone są zawsze w jednakowych warunkach otoczenia, np. w dzień, nocą, czy też podczas opadów deszczu, przy stałych zawsze identycznych parametrach realizowanych badań [5]. Warte podkreślenia jest również to, że w symulatorze jazdy samochodem można realizować badania kierowców w sytuacjach, których odwzorowanie w rzeczywistych warunkach badań drogowych byłoby niemożliwe lub niebezpieczne, zarówno dla badanych ludzi, jak i wykorzystywanego sprzętu [6]. Ważnym argumentem za wykorzystywaniem tych metod jest również to, że można stworzyć specyficzne warunki pracy kierowców, można wykonywać badania w stanach dużego zmęczenia, po spożyciu alkoholu, narkotyków itd. Realizując badania w symulatorze trzeba jednak zdawać sobie również sprawę z wad tej metody badawczej. Jedną z podstawowych wad symulatorów jest wysoki koszt ich zakupu, szczególnie tych posiadających złożony układ ruchu platformy (te najlepiej odzwierciedlają rzeczywiste warunki ruchu), np. 8 stopni swobody (8DOF). Szczególnie symulatory o prostych konstrukcjach (w tym symulatory statyczne) mają ograniczoną możliwość odwzorowania rzeczywistości drogowej. Zarówno przemieszczenia (kątowe i liniowe) bryły nadwozia pojazdu, jak i przyspieszenia działające na badanego kierowcę są niewielkie, a co za tym idzie są odmienne od tych jakie spotyka się w 1 dr inż. Rafał Jurecki Politechnika Świętokrzyska, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, Kielce, rjurecki@tu.kielce.pl 5003

2 rzeczywistym ruchu drogowym. W związku z tym odczucia kierowcy w badaniach przeprowadzanych na takich prostych symulatorach mogą być również dość nierealistyczne. Jakkolwiek badania na symulatorze, patrząc z zewnątrz, mogą wydawać się stosunkowo proste, to jednak do badań w symulatorze trzeba dysponować odpowiednio wyszkoloną kadrą o wysokich umiejętnościach. Aby możliwe było możliwe najbliższe rzeczywistości odwzorowanie sytuacji drogowych, niezbędne jest posiadanie praktycznej wiedzy w zakresie programowania i obsługi symulatora, zarówno w zakresie tworzenia odpowiedniego otoczenia scenariusza badań (edycja terenu), ustawienia parametrów modelu matematycznego pojazdu oraz akwizycji i obróbki danych. Pomimo powyższych wad symulatory są jednak powszechnie używane w badaniach, których realizacja w innych środowiskach badawczych jest trudna, niebezpieczna a wielu przypadkach wręcz niemożliwa. 1 CHARAKTERYSTKA SYMULATORA Symulator dynamiczny produkcji francuskiej firmy OKTAL będący na wyposażeniu Laboratorium Samochodów i Ciągników Politechniki Świętokrzyskiej został przedstawiony na rysunku 1. Zbudowany jest z fragmentu kabiny samochodu osobowego oraz trzech monitorów o rozdzielczości obrazu FullHD. Kabina kierowcy, a tak naprawdę jej część, jest umieszczona na ruchomej hybrydowej platformie ruchu Stewart a o sześciu stopniach swobody (6 DOF) uruchamianej i sterowanej elektrycznie. Platforma posiada nośność 300 kg i poruszana jest za pomocą sześciu silników elektrycznych wraz ze sterownikami, umożliwiającymi uzyskać obrót kątowy +/-10 względem osi X, Y i Z z przyspieszeniem +/-150 /s 2 oraz przemieszczenia liniowego +/-50 mm z przyspieszeniem do 3 m/s 2. Rys. 1. Symulator jazdy OKTAL oraz platforma ruchu symulatora Kabina symulatora przedstawiona na rysunku 2 wyposażona została we fragment deski rozdzielczej pochodzącej z rzeczywistego pojazdu. Całość odzwierciedla wnętrze kabiny pasażerskiej ze wszystkimi elementami sterowania. Koło kierownicy posiada aktywne sprzężenie siłowe z możliwością odwzorowania nierówności drogi (wyczuwalne drgania na kole kierownicy), zaś pedały sterujące posiadają bierne sprzężenie siłowe. W kabinie zamontowano również dźwignię zmiany biegów, hamulec postojowy, regulowane siedzenie kierowcy, pasy bezpieczeństwa itd. Kabina wyposażona została w głośniki w systemie 5.1 odtwarzające dźwięki związane z poruszaniem się pojazdu takie jak: praca silnika, współpraca kół z powierzchnią drogi, poślizgi kół itd. oraz inne odgłosy otoczenia. System wizualizacji generowanego obrazu oparty został na komputerach klasy IBM współpracujących z 3 monitorami o przekątnych 42 cale Full HD 3-D o rozdzielczości (1920x1080). Symulator posiada nowoczesne oprogramowanie Scaner Studio wraz z edycją terenu, umożliwiające tworzenie własnego typu pojazdu, profilu drogi i dowolnego tworzenia jej otoczenia. Ze względu na 5004

3 architekturę oprogramowania możliwe jest więc dowolne konfigurowanie parametrów pojazdu oraz tworzenie własnych scenariuszy sytuacji drogowych. Rys. 2. Widok na wnętrze kabiny i elementy sterujące Oprogramowanie symulatora zawiera zaawansowany model pojazdu do symulacji (model Callas ), który w zależności od wykorzystywanych opcji może charakteryzować się liczbą stopni swobody modelu (DOF) od 15 do 43. W modelu można stosować zaawansowane modele opony (w tym model Magic Formula Pacejki ). Szerokie możliwości symulatora umożliwiają: dokonanie wyboru wielkości pojazdu oraz modyfikowanie rodzajów i parametrów silnika, układu kierowniczego ze wspomaganiem, zawieszenia itp., tworzenie i modyfikacje ustawień deski rozdzielczej, jej wyglądu oraz wyświetlanych danych, symulacje działania (lub uszkodzenia) układów wspomagających pracę kierowcy takich jak: ABS, ESP, ASR itp., symulacje zmian siły hamowania w zależności od nagrzania hamulców, symulacje zmian przyczepności kół w zależności: od aktualnej (zaprogramowanej przez użytkownika) nawierzchni, zjawiska aquaplaningu, zmian ciśnienia w ogumieniu (np. jej rozerwania), nagrzania opony, oraz zmian jej sztywności pionowej i poprzecznej, możliwość wyboru typu pojazdu z wbudowanej bazy danych, np. pojazd kompaktowy, limuzyna, użytkowy, SUV wraz z możliwością wyboru rodzaju napędu i typu silnika, możliwość prowadzenia symulacji zarówno z włączonymi, jak i wyłączonymi układami: ABS, TCS, ESP itp. 2 CHARAKTERYSTKA BADAŃ W SYMULATORZE Badania prowadzone na symulatorze jazdy samochodem miały na celu sprawdzenie, jak warunki pracy kierowcy wpływają na sposób zachowania się kierowcy w różnych sytuacjach drogowych. W celu oceny stopnia utraty skupienia kierowcy wyznaczano wartość czasu reakcji na z góry określony bodziec. Bodźcem świetlnym był pojawiający się na centralnym monitorze symulatora, na wprost oczu badanego kierowcy napis hamowanie. Zrealizowano dwa scenariusze badań, które obejmowały wyznaczanie czasu reakcji na pedale przyspieszenia (początek puszczania pedału przyspieszenia) oraz reakcji na pedale hamulca zasadniczego (początek naciskania na pedał hamulca roboczego). Przed badaniami wszyscy badani kierowcy mieli możliwość zapoznania się z warunkami prób oraz odbywali jazdy próbne, mające na celu zapoznanie się z otoczeniem i przyzwyczajenie się do specyficznymi warunków jazdy w symulatorze. Kierowcy poznali również wyświetlaną komendę hamowanie na jaką mieli zareagować, jak również wiedzieli, gdzie się ona pojawi. 5005

4 W badaniach zrealizowano próby w dwóch często występujących w ruchu drogowym otoczeniach: w czasie jazdy po autostradzie rysunek 3 oraz w czasie jazdy w terenie miejskim rysunek 4. Rys. 3. Widok z miejsca kierowcy w scenariuszu autostrada Rys. 4. Widok z miejsca kierowcy w scenariuszu miasto Badania czasu reakcji zrealizowano na grupie 50 młodych kierowców w wieku lata w różnych warunkach pracy kierowcy, tzn.: 1) w ciszy, 2) w czasie głośnej rozmowy obok kierowcy, 3) w czasie rozmowy z kierowcą, 4) w czasie słuchania spokojnej, monotonnej muzyki, 5) w czasie słuchania głośnej, rytmicznej muzyki, 6) w trakcie rozmowy przez telefon komórkowy. 3 WYNIKI BADAŃ W wyniku zarejestrowanych przejazdów badanych osób każdorazowo wyznaczany był: czas reakcji na pedale przyspieszenia; czas od momentu pojawienia się informacji hamowanie do chwili, kiedy kierowca zareagował puszczaniem pedału przyspieszenia, czas reakcji na pedale hamulca roboczego, czas od momentu pojawiania się informacji hamowanie do chwili, kiedy kierowca zareagował naciskiem na pedał hamulca roboczego, Wyznaczano ponadto czas pomiędzy puszczaniem pedału przyspieszenia a momentem, kiedy kierowca naciska pedał hamulca roboczego, który nazywany jest czasem reakcji motorycznej kierowcy. 3.1 Scenariusz autostrada Pierwszym realizowanym scenariuszem był scenariusz nazwany autostrada. W scenariuszu tym kierowcy poruszali się w dzień, po autostradzie, z ustaloną prędkością jazdy wynoszącą około 100 km/h. Odcinek pomiarowy miał długość około 2 km. Kierowca poruszał się wybranym pasem jezdni. Uzyskane wartości czasu reakcji kierowców podczas jazdy pojazdem po autostradzie były zróżnicowane. Można się o tym przekonać analizując zamieszczony na rysunku 5 wykres przedstawiający percentyle wartości czasu reakcji na pedale przyspieszenia. 5006

5 średni czas reakcji na pedale przyspieszenia, s Rys. 5. Zróżnicowanie wartości czasu reakcji na pedale przyspieszenia w scenariuszu autostrada w różnych warunkach pracy kierowcy; 1- cisza, 2- głośna rozmowa obok kierowcy, 3-rozmowa z kierowcą, 4- muzyka spokojna, 5- głośna, rytmiczna muzyka, 6- rozmowa przez telefon komórkowy Analizując wykres z rysunku 5 można zauważyć, że różnica czasu reakcji pomiędzy wartościami percentyli 0,1 i 0,9 wynosiła około 0,2 0,32 s. Najmniejszy rozrzut czasu reakcji uzyskiwano w sytuacji, kiedy kierowca podróżował w ciszy. Fakt ten nie budzi zaskoczenia, bowiem w takich warunkach najłatwiej o skupienie. Kierowcy autobusów miejskich, w celu uniknięcia ich ewentualnego rozkojarzenia, są odizolowani od reszty pasażerów. Jednocześnie wyniki badań potwierdzają, że największy rozrzut czasu reakcji występował podczas prowadzenia rozmowy z pasażerem oraz podczas rozmowy przez telefon komórkowy. Wartości odchylenia standardowego czasu reakcji na pedale przyspieszenia również potwierdzają te spostrzeżenia. Łatwo można zauważyć bowiem, że rozproszenie czasu reakcji (charakteryzowane wartością odchylenia standardowego) jest najmniejsze, kiedy kierowcy jeździli w ciszy, największe zaś podczas rozmowy prowadzonej przez telefon komórkowy. Podobne analizy przeprowadzono dla wartości średnich czasu reakcji na pedale przyspieszenia, które zestawiono na rysunku 6. Średnia wartość czasu reakcji wyniosła 0,68 s. Różnice pomiędzy wartościami średnimi czasu reakcji wyznaczonymi w różnych warunkach pracy kierowcy różnią się jednak stosunkowo niewiele, bo o blisko 0,05s ,68s warunki pracy kierowcy Rys. 6. Średnie wartości czasu reakcji na pedale przyspieszenia w scenariuszu autostrada w różnych warunkach pracy kierowcy; 1- cisza, 2- głośna rozmowa obok kierowcy, 3-rozmowa z kierowcą, 4- muzyka spokojna, 5- głośna, rytmiczna muzyka, 6- rozmowa przez telefon komórkowy Identycznej analizie poddano uzyskane w badaniach wartości czasu reakcji kierowców na pedale hamulca roboczego. Średni czas reakcji kierowców na pedale hamulca w scenariuszu autostrada 5007

6 średni czas reakcji na pedale hamulca, s również podlegał pewnym wahaniom. Na rysunku 7 przedstawiono wartości percentyli wyznaczone dla czasu reakcji na pedale hamulca roboczego. Rys. 7. Zróżnicowanie wartości czasu reakcji na pedale hamulca w scenariuszu autostrada w różnych warunkach pracy kierowcy; 1- cisza, 2- głośna rozmowa obok kierowcy, 3-rozmowa z kierowcą, 4- muzyka spokojna, 5- głośna, rytmiczna muzyka, 6- rozmowa przez telefon komórkowy Analizując uzyskane wartości można się przekonać, że różnica czasu reakcji na pedale hamulca roboczego pomiędzy percentylami 0,1 i 0,9 była wyższa niż w przypadku reakcji na pedale przyspieszenia i zawierała się w zakresie 0,28 0,42 s. Najmniejsze rozrzuty czasu reakcji uzyskiwano w sytuacji, kiedy kierowca podróżował w ciszy, największe zaś podczas rozmowy przez telefon komórkowy i podczas słuchania rytmicznej muzyki. Te spostrzeżenia korespondują w dużej mierze z wcześniejszymi obserwacjami dotyczącymi reakcji na pedale przyspieszenia. Analizując wartość odchylenia standardowego czasu reakcji na pedale hamulca roboczego, można zauważyć, że rozproszenie wartości czasu reakcji (scharakteryzowane odchyleniem standardowym) jest najmniejsze, kiedy kierowcy jeździli w ciszy, największe zaś podczas rozmowy przez telefon komórkowy ,89s warunki pracy kierowy Rys. 8. Średnie wartości czasu reakcji na pedale hamulca na autostradzie w różnych warunkach pracy kierowcy; 1- cisza, 2- głośna rozmowa obok kierowcy, 3-rozmowa z kierowcą, 4- muzyka spokojna, 5- głośna, rytmiczna muzyka, 6- rozmowa przez telefon komórkowy Średnia wartość czasu reakcji na pedale hamulca roboczego wynosiła 0,89 s. Można zaobserwować (co ciekawe!), że najniższe wartości czasu reakcji uzyskano tym razem podczas słuchania cichej, spokojnej muzyki, najdłuższe zaś podczas rozmowy przez telefon komórkowy. W polskim ustawodawstwie rozmowa przez telefon komórkowy (bez systemu głośnomówiącego lub słuchawkowego) jest zabroniona. Cel wprowadzenia takich zapisów potwierdzają obserwacje autora. Co ważniejsze, kierowcy rozmawiający przez telefon komórkowy podczas jazdy po autostradzie 5008

7 oprócz tego, że ich czas reakcji był nieznacznie dłuższy, to jeszcze, co szczególnie ważne podkreślenia, często wykonywali bardzo niebezpieczne manewry, wywołujące chaos na drodze. Manewry te pojawiały się w sytuacji, gdy w jednej ręce kierowcy znajdował się telefon komórkowy, a kierowca zmuszony był np. do zmiany biegu. Brak odpowiedniego sposobu trzymania koła kierownicy (a w wielu przypadkach wręcz całkowite jego puszczenie) wiązało się z utratą przez kierowcę kontroli nad pojazdem, przejawiające się m.in. nagłą zmianą pasa ruchu. Podobne zachowania zaobserwowano podczas szukania telefonu w jadącym pojeździe (pomimo umieszczenia go na konsoli środkowej) lub podczas odbierania połączenia. Sytuacje te niekiedy całkowicie odwracały uwagę kierującego od sytuacji na drodze. Biorąc pod uwagę prędkość przy jakiej odbywały się próby w wielu przypadkach doprowadzały do kolizji z innymi pojazdami, bądź z barierami ochronnymi. 3.2 Scenariusz miasto Badanie przeprowadzono według podobnej metodyki jak opisano wcześniej, przy czym pojazd poruszał się w terenie zabudowanym (po mieście). Celem tych badań było znalezienie odpowiedzi na pytanie, jak zmieni się czas reakcji kierowcy w bardziej zróżnicowanym i wymagającym uwagi otoczeniu w stosunku do autostrady. Podczas jazdy po autostradzie, kierowcy poruszali się tak naprawdę jednym pasem. Tymczasem podczas jazdy w mieście musieli zwracać uwagę na poruszające się wokół inne pojazdy, występujące skrzyżowania, sygnalizację i pieszych. W odniesieniu do poprzednio prezentowanych danych łatwo można się przekonać, że wartości czasu reakcji na pedale przyspieszenia osiągają nieco większe wartości. Kierowca poruszając się w terenie zabudowanym odbiera bowiem znacznie większą liczbę różnych bodźców, co powoduje, że jego reakcja jest dłuższa. Można więc przyjąć, że taka reakcja kierowców zbliżona jest bardziej do reakcji złożonej, w odróżnieniu do reakcji występującej w scenariuszu autostrada, która jest znacznie prostsza. Pomiędzy percentylami 0,1 i 0,9 czasu reakcji na pedale przyspieszenia w scenariuszu miasto, zaprezentowanymi na rysunku 9, różnica czasu zawiera się w szerszym zakresie 0,4 0,55 s. Rys. 9. Zróżnicowanie wartości czasu reakcji na pedale przyspieszenia w scenariuszu miasto w różnych warunkach pracy kierowcy; 1- cisza, 2- głośna rozmowa obok kierowcy, 3-rozmowa z kierowcą, 4- muzyka spokojna, 5- głośna, rytmiczna muzyka, 6- rozmowa przez telefon komórkowy Średni czas reakcji na pedale przyspieszenia jest dłuższy niż w scenariuszu autostrada i wynosi w tym przypadku 0,76 s. Odchylenie standardowe jest najmniejsze dla sytuacji, kiedy kierowca prowadzi pojazd w ciszy oraz w czasie słuchania rytmicznej muzyki, największe zaś podczas rozmowy przez telefon komórkowy. Nie dziwi również fakt, że stosunkowo największe różnice między percentylami uzyskano dla danych uzyskanych podczas badań, kiedy prowadzona była rozmowa z kierowcą. Jak tłumaczyć takie zjawisko? Trudno jednoznacznie określić jego przyczynę, ale być może kierowcy podczas jazdy w mieście wymagają większego skupienia, a rozmowy po 5009

8 średni czas reakcji, s prostu ich rozpraszają. Analizując wartość odchylenia standardowego czasu reakcji można zauważyć, że jest ono najmniejsze, kiedy kierowcy poruszali się pojazdem w ciszy i podczas słuchania rytmicznej muzyki. Wyznaczone wartości średnie czasu reakcji na pedale przyspieszenia przedstawiono na rysunku czas reakcji na pedale przyspieszenia - scenariusz "miasto" ,76s warunki pracy kierowcy Rys. 10. Wartości średniego czasu reakcji na pedale przyspieszenia w scenariuszu miasto w różnych warunkach pracy kierowcy; 1- cisza, 2- głośna rozmowa obok kierowcy, 3-rozmowa z kierowcą, 4- muzyka spokojna, 5- głośna, rytmiczna muzyka, 6- rozmowa przez telefon komórkowy Średnia wartość czasu reakcji na pedale przyspieszenia była wyższa niż w scenariuszu autostrada i wynosiła 0,76 s. Warto jednak zwrócić uwagę na fakt, że zwiększyła się różnica pomiędzy najmniejszą i największą wartością średniego czasu reakcji na pedale przyspieszenia, bowiem wynosiła ona blisko 0,1 s. Uzyskane w badaniach wartości czasu reakcji na pedale hamulca roboczego w scenariuszu miasto przedstawiono na rysunku 11. Maksymalny rozrzut czasu reakcji określany wartościami percentyli 0,1 i 0,9, który wynosił 0,6 s zanotowano w czasie rozmowy z kierowcą. Rozrzut uzyskanych wartości czasu reakcji potwierdza również odchylenie standardowego dla tej próby wynoszące ponad 0,3 s. Największe skupienie uzyskanych wartości czasu reakcji uzyskano, podobnie jak to miało miejsce we wcześniej analizowanych wariantach prób, dla badań przeprowadzanych w ciszy i podczas słuchania rytmicznej muzyki. Rys. 11. Zróżnicowanie wartości czasu reakcji na pedale hamulca w scenariuszu miasto w różnych warunkach pracy kierowcy; 1- cisza, 2- głośna rozmowa obok kierowcy, 3-rozmowa z kierowcą, 4- muzyka spokojna, 5- głośna, rytmiczna muzyka, 6- rozmowa przez telefon komórkowy Najmniejsze wartości średniego czasu reakcji kierowców na pedale hamulca roboczego w scenariuszu miasto zanotowano podczas słuchania muzyki ostrej rytmicznej (patrz rysunek 12). Potwierdziła się również zauważona dla poprzednio analizowanego scenariusza prawidłowość, że najdłuższe średnie czasy reakcji uzyskiwano podczas rozmowy przez telefon komórkowy. 5010

9 średni czas reakcji, s średni czas reakcji, s czas reakcji na pedale hamulca- scenariusz "miasto" 1,01s warunki pracy kierowcy Rys. 12. Średnie wartości czasu reakcji na pedale hamulca na autostradzie w różnych warunkach pracy kierowcy; 1- cisza, 2- głośna rozmowa obok kierowcy, 3-rozmowa z kierowcą, 4- muzyka spokojna, 5- głośna, rytmiczna muzyka, 6- rozmowa przez telefon komórkowy 3.3. Porównanie scenariuszy autostrada i miasto Porównując uzyskane wartości czasu reakcji kierowców w obu scenariuszach badawczych, można powiedzieć, że czas reakcji kierowców w terenie zabudowanym scenariusz miasto, jest we wszystkich wariantach prób (warunkach pracy kierowcy) dłuższy. Średni czas reakcji kierowcy na pedale przyspieszenia rysunek 13, może się różnić od 0,05 sekundy w przypadku, gdy kierowca pracuje w ciszy, do blisko 0,1s podczas rozmowy kierowcy przez telefon komórkowy. 0.8 czas reakcji na pedale przyspieszenia czas reakcji - scenariusz miasto czas reakcji - scenariusz autostrada warunki pracy kierowcy Rys. 13. Porównanie średniego czasu reakcji kierowców na pedale przyspieszenia w obu scenariuszach w różnych warunkach pracy kierowcy; 1- cisza, 2- głośna rozmowa obok kierowcy, 3-rozmowa z kierowcą, 4- muzyka spokojna, 5- głośna, rytmiczna muzyka, 6- rozmowa przez telefon komórkowy Jest to o tyle ważne, że bardzo często podczas analizowania wypadków drogowych, nie uwzględnia się specyfiki sytuacji wypadkowej i przyjmuje pewne podawane w poradnikach wartości średnie. Tymczasem już przy stosunkowo prostych scenariuszach, takich jakie były analizowane w niniejszej pracy, różnice te już występują. Trzeba sobie również zdawać sprawę, że reakcja na pedale przyspieszenia może skutkować jedynie zapoczątkowaniem innych działań kierowcy w sytuacji zagrożenia, np. hamowania silnikiem czy też hamowania z użyciem hamulca roboczego. Rysunek 14 przedstawia porównanie czasu reakcji kierowców na pedale hamulca roboczego w obu scenariuszach. Również i tutaj można zauważyć, że czas reakcji w scenariuszu miasto jest dłuższy niż na autostradzie. Jak już wcześniej wspomniano, może mieć to związek z typem reakcji. Reakcja kierowców podczas jazdy autostradą jest reakcją znacznie prostszą w stosunku do reakcji w mieście. Co prawda w obu scenariuszach nie zmuszano kierowców do zmiany kierunku jazdy (kierowca miał za zadanie tylko zahamować) to jednak zmiana otoczenia znacząco wpłynęła na uzyskiwane wartości 5011

10 średni czas reakcji, s czasu reakcji. W niektórych warunkach pomiarów (muzyka lekka) różnica pomiędzy wartościami uzyskanymi w czasie badań osiągała wartość 0,17 s. 1.2 czas reakcji na pedale hamulca czas reakcji - scenariusz miasto czas reakcji - scenariusz autostrada Rys. 14. Porównanie średniego czasu reakcji kierowców na pedale hamulca roboczego w obu scenariuszach; 1- cisza, 2- głośna rozmowa obok kierowcy, 3-rozmowa z kierowcą, 4- muzyka spokojna, 5- głośna, rytmiczna muzyka, 6- rozmowa przez telefon komórkowy Pewne wnioski dotyczące sposobu reagowania kierowców można wysnuć wyznaczając średni czas reakcji motorycznej, czyli czas od momentu puszczania przez kierowcę pedału przyspieszenia do chwili naciskania przez niego na pedał hamulca. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów można wyznaczyć średnią wartość czasu reakcji motorycznej kierowcy. Otrzymane wartości zestawiono w tabeli 1. Średnia wartość czasu reakcji motorycznej zależy od warunkach pracy kierowcy i realizowanego scenariusza. W otoczeniu scenariusza miasto czasy te są nieznacznie wyższe, zaś różnice pomiędzy skrajnymi wartościami mogą dochodzić nawet do 0,1s. Tab. 1. Średni czas reakcji motorycznej wyznaczony dla obu scenariuszy Warunki pracy kierowcy Czas reakcji motorycznej, s cisza Scenariusz autostrada Scenariusz miasto WNIOSKI warunki pracy kierowcy głośna rozmowa obok kierowcy rozmowa z kierowcą muzyka lekka muzyka ostra telefon komórkowy 0,21 0,22 0,18 0,19 0,2 0,20 0,28 0,26 0,23 0,27 0,22 0,23 Symulator jazdy samochodem umożliwia realizację różnorodnych badań. Badania zrealizowane w symulatorze OKTAL Politechniki Świętokrzyskiej, potwierdziły możliwości badawcze tego typu urządzeń. W realizowanych stosunkowo prostych testach, możliwe stało się określenie pewnych zależności jakościowych i ilościowych, dotyczących wartości czasu reakcji kierowcy charakteryzującego sposób zachowania się kierowców w różnych warunkach ich pracy. Wyniki badań czasu reakcji kierowców (przeprowadzone co prawda w symulatorze tylko dla młodych kierowców) potwierdziły powszechnie znane wszystkim kierowcom fakty. Kierowcy są najbardziej skupieni i zwracają uwagę na sytuację na drodze podczas prowadzenia pojazdu w ciszy. Symulowane w trakcie badań zmienne warunki pracy kierowcy, potwierdziły ich wpływ (przy czym bardzo różnorodny co do wartości) na uzyskiwane przez nich wartości czasu reakcji. W większości realizowanych testów, na wartość czasu reakcji najsilniej wpływała rozmowa kierowcy przez telefon komórkowy. Z kolei na przykład muzyka lekka w odróżnieniu do muzyki ostrej z reguły nie powodowała skrócenia czasu reakcji. Można się jednak spodziewać, że np. rodzaj słuchanej muzyki, a dokładnie jej repertuar, głośność odtwarzania może mieć różny wpływ na kierowców w zależności od ich wieku. Muzyka wywołująca wrogość, podenerwowanie może 5012

11 powodować, że reakcje kierowców będą szybsze, ale w tym momencie warto zadać sobie pytanie: czy na pewno prawidłowe? W tym zakresie istnieje więc potrzeba realizacji tego typu badań dla innych scenariuszy (warunków pracy) oraz grup kierowców, np. zróżnicowanych pod względem płci, doświadczenia za kierownicą, jaki i stanu zdrowia. Symulowane scenariusze sytuacji drogowych były sytuacjami stosunkowo prostymi. Można się jednak spodziewać, że w planowanych w przyszłości, znacznie bardziej złożonych badaniach, w których kierowcy oprócz manewru hamowania będą zmuszeni do ominięcia przeszkody, czasy reakcji mogą okazać się znacznie dłuższe, a ich rozpiętość jeszcze większa. Streszczenie Artykuł zawiera krótki opis symulatora Oktal użytego w badaniach zachowania kierowców w sytuacjach wypadkowych. Znajduje się on na wyposażeniu Katedry Pojazdów Samochodowych i Transportu Politechniki Świętokrzyskiej. Badania zrealizowane z wykorzystaniem symulatora jazdy samochodem dotyczyły badania zachowania się młodych kierowców w dwóch prostych scenariuszach sytuacji drogowych. Celem realizowanych badań było wyznaczenie czasu reakcji kierowców, w różnych warunkach ruchu drogowego (jazda w terenie zabudowanym i na autostradzie). Dokonywano badań w różnych warunkach pracy kierowców (cisza, hałas, rozmowa przez telefon komórkowy itd.). W artykule analizowano, jak warunki pracy kierowcy mogą wpływać na zachowanie się kierowców. Wyznaczono wartości czasu reakcji oraz parametry statystyczne określające czas reakcji badanych kierowców. Czas reakcji kierowców podczas jazdy w terenie zabudowanym okazał się dłuższy (niż na autostradzie). Research the reaction time of young drivers in different conditions of driver work realized in a driving simulator Abstract The article contains a brief description of the Octal simulator used in research of driver behavior in case of emergency situations. It is used in researches in the Department Of Motor Vehicles and Transport Kielce University of Technology. Researches carried out on the driving simulator concerned the behavior of young drivers in two simple scenarios of traffic situations. The aim of the study was to determine the reaction time of drivers in various traffic conditions (in urban areas and on the highway). Work is carried out under different working conditions of drivers (silence, noise, talking on the phone, etc.). The article analyzed how the conditions driver work can influence the behavior of drivers, especially his driver reaction time. The values of reaction time and statistical parameters determining the diversity of reactions examined drivers. Reaction time while driving in urban areas was be longer (than on the highway) in all variants of research. BIBLIOGRAFIA 1. Alm H, Nilsson L. Effects of mobile telephone use on elderly drivers behaviour including comparisons to young drivers behaviours. Accident Analysis & Prevention Volume 27, Issue 5, October 1995: Baulk SD, Reyner LA, Home JA, Drive Sleepines Evaluation of Reaction Time Measurement as a Secondary Task, Sleep, vol. 24 no.6, 2001: Consiglio W, Driscoll P, Witte M,. Berg W, Effect of cellular telephone conversations and other potential interference on reaction time in a braking response, Accident Analysis and Prevention 35 (2003): Ganz S.B., Levin A.Z., Peterson M.G., Ranawat C.S., Improvement in Driving Reaction Time After Total Hip Arthroplasty Clinical Orthopaedics & Related Research:, August Volume 413 Issue: Guzek M., Jurecki R., Lozia Z., Stańczyk T., Comparative analyses of driver behaviour on the track and in virtual environment, DSC 2006, Paris 4-6 October 2005: Guzek M., Jaśkiewicz M., Jurecki R. S., Lozia Z., Zdanowicz P.: Driver reaction time under emergency breaking a car- research in the driving simulator, Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reability, vol. 14. No 4, 2012:

12 7. Hindmarch I, Psychomotor function and psychoactive drugs: British Journal of Clinical Pharmacology, Volume 58, Issue 7, December 2004: S720 S Jurecki R, Stańczyk T. L, Jaśkiewicz M., Driver's reaction time in a simulated, complex road incident, Transport: 1-12, online : s DOI: / Madeley P, Hulley J L, Wildgust H, Mindham R H, Parkinson's disease and driving ability, Neurol Neurosurg Psychiatry 1990; 53: Ogden E. J.D., H. Moskowitz H, Effects of Alcohol and Other Drugs on Driver Performance, Traffic Injury Prevention, Volume 5, Issue 3, 2004: Philip P., Sagaspe P., Moore N., Taillard J., Charles A., Guilleminault C., Bioulac B., Fatigue, sleep restriction and driving performance, Accident Analysis & Prevention, Volume 37, Issue 3, May 2005: Spalding T.J.W., J.Kiss, Kyberd P., Turner-Smith A., Simpson A.H. Driver reaction time after total knee replacement, The Journal of Bone & Join Surgery, 8/1994 vol.76-b: Zaranka J., Guzek M., Pečeliūnas R., Experimental research on influence of alcohol on drivers psychophysiological quality, TRANSBALTICA 2011, The 7th International Conference, May 5 6, 2011, Vilnius, Lithuania: W badaniach wykorzystano aparaturę naukowo-badawczą zakupioną w ramach projektu LABIN Wsparcie Aparaturowe Innowacyjnych Laboratoriów Naukowo Badawczych Politechniki Świętokrzyskiej w Kielcach projekt nr POPW /09 współfinansowany przez Unię Europejską Program Operacyjny Rozwój Polski Wschodniej Oś Priorytetowa I Nowoczesna Gospodarka Działanie I.3 Wspieranie innowacji. 5014