老年人合理驾驶方式研究切入点探讨

2015-11-11 09:40杨浩
创意设计源 2015年4期
关键词:机动车老年人

杨浩

[摘要]本文从产品设计视角出发,力求为复杂的老年人驾驶方式研究寻找到合适的切入点,为老年人交通工具设计提供有力支持。文章基于现阶段老年人自驾需求,分析了面向老年人的个人机动车市场的必要性及发展契机。老年人在反应特征和肢体机能上有其特殊性,因此以年轻人为主要消费对象的主流机动车辆在很大程度上并不适合当代中国老年人驾驶。文章以老年人驾驶操作特点为切入点,分析了几种颇受老年人欢迎的机动车辆的驾驶方式,并进行比较、提出了可行性方案,为老年人合理驾驶方式的研究提出了合理的研究假设。

[关键词]老年人;驾驶操作;机动车;驾驶方式

[Abstract] This study is from the perspective of product design. The author tries to find out a decent starting point for the complicated senior peoples driving styles research. Based on driving needs of the aged in modern phase, the paper analyzes the necessity and opportunities of senior-oriented individual motorized vehicles. Senior people have their specialties in reaction and limbs functions. Thus to some extent the mainstream vehicles that aims at serving for the youth are not suitable for modern Chinese senior generation. The study makes senior peoples driving behavior characteristics as a starting point, and analyzes three motorized vehicles which are popular among Chinese senior people. Comparison is made and feasible design is proposed. The study can be seemed as a rational research hypothesis for the senior peoples driving styles research.

[Key words] Senior people; Driving manipulation; Motorized vehicles; Driving styles

一、引言

中国于1999年迈入了老年型人口国家的行列。据联合国统计预测,到2050年,我国老年人(60岁及以上)绝对数将达到4.4亿,占全国人口的29.7%[1]。解决老年人生活问题,对中国来说是刻不容缓的任务。对于任何年龄的人,个人出行行为都是影响其独立性和参与社会能力的一个重要因素[2]。因此,满足老年人出行需求,并使其能像年轻人一样享受驾驶出行的自由和乐趣,对于老年人的身心健康、尊严等都具有重大意义。2013年11月十八届三中全会通过《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》指出:研究制定渐进式延迟退休年龄政策,这一政策所带来的“银发就业”也会使老年人和“准老年人”的驾驶需求有所提高。遗憾的是,从现状来看,主流汽车的驾驶方式并不适合目前的老年人群体,“驾车难”也成为了老年人自主出行的一大障碍。

驾驶方式跟车辆的操作器布局有很大的关系。百余年来,汽车的内饰布局基本已成为一种固定模式,座椅、方向盘、仪表等元素的组合都要基于机械传动机构的位置,而不是基于用户体验。可喜的是,这一情况正在逐渐有所改变。技术上的进步,带来了操作器布局的新的可能性;而消费群体的多元化,也使得传统汽车内饰设计在很多方面不再能满足特殊用户群的需求,改变势在必行。很多国外的概念车内饰设计,已经展现出了先进的以用户为中心的设计理念,值得我们学习和思考。老年群体具有其特殊性。生理和心理各方面水平的退化往往会让他们在面对“驾驶”这一复杂行为时感到望而却步。纠其原因,主要是主流交通工具的设计以普通成年人为研究目标,未必适合老年人的使用。针对特殊群体进行特殊设计,可以说是现阶段驾驶操作研究的重要着眼点。

二、老年人驾驶相关问题

(一)老年驾驶员的反应特征

自从2003年公安部将小型车驾驶执照申请人年龄上限放宽至70岁以来,大量老年人可以并乐于自驾车出行。驾驶行为要求目标主体具有较高的生活自理能力和心智水平,这对于老年驾驶员来说也许算是一项挑战。国外学者Salthouse研究认为,随着年龄增加,老年人的动作愈加迟缓,操作速度减慢,操作能力下降,同时反馈给老年驾驶员的是一种心理紧张负面效应[3]。国内研究也表明,老年人与中青年人比较各种反应时均存在显著差异:随着年龄增加,感知时间延长,判断时间延长,动作时间延长[4]。

(二)老年人的肢体运动特征

随着年龄的增长,人的肢体运动能力会发生明显的衰退。由于上肢肌纤维数减少和萎缩程度比下肢肌纤维数减少、萎缩的程度低,老年人的肢体运动障碍首先出现在腿部运动上[5]。老年人多发的关节炎、风湿等疾病也会造成老年人下肢活动能力的降低。下肢运动机能的老化对老年驾驶员的下肢操作会有很大影响,也由此对机动车操作器的功能、布局等提出了不同的要求。随着老年人肢体协调能力的下降,要实现手脚协调操作也比较困难,合理的驾驶方式对弥补老年人肢体活动能力的降低起到了重要的作用。endprint

(三)老年人合理驾驶方式研究的契机

传统汽车驾驶方式的形成是一百多年的近代汽车发展历史的写照。内饰空间布局总要考虑到发动机、机械结构和液压传动机构等的位置,很难真正做到以用户为中心。用户总是被迫向传动系统妥协,而这对于老年人等特殊群体的操作是极为不利的。针对于此,近年来国外一些公司做出了一些成果。2002年初,通用汽车公司推出了“自主魔力”(AUTOnomy)概念车。这款燃料电池概念车的重大意义在于,其所采用的线传飞控技术(Fly-by-Wire)打破了以往的架构,内饰布置不再受机械传动系统束缚。在这种技术下,用户可以根据自身需求和喜好对内饰元素的布局进行变更,“自由设计”正在成为可能。随着人们的生活需求变得越来越丰富,汽车的驾驶方式也日新月异地变化着。

这样一种设计表现了车辆驾驶方式的一种新需求:以用户体验为第一导向、不被机械传动结构所束缚的驾驶方式。诚然,AUTOnomy有其特殊性、复杂性和局限性,不能作为机动车驾驶方式的范本,但这种理念会给未来的设计带来一种新思想。也就是:我们是否应该重新思考驾驶方式,摒弃传统汽车中由机械结构所带来的不得不考虑的、也许会给驾驶带来不利影响的“必须”、完全以用户驾驶体验为中心展开设计?

三、基于驾驶操作行为的老年人驾驶可行性分析

(一)驾驶操作行为

决定某种驾驶方式是否适合老年人需要考虑多方面的因素,包括车辆本身的体积、内饰空间的大小、驾驶员的姿态、操作器的形状、操作器的工作方式等等。诚如前文论述,今天的技术已经允许设计师进行完全以用户体验为中心的设计。因此,这里仅以驾驶员的操作行为做为依据来讨论老年人的驾驶可行性。

驾驶行为,是指驾驶员在驾驶过程中表现出的现实行为,驾驶员的现实行为主要受驾驶员的现实动机、现实能力、现实状态及周围环境的影响[6]。驾驶行为包括的方面虽多,但主要表现为人与道路环境(包括自然环境与人造设施)的交互、人对道路法规的适应等,而以人为主体的因素主要就是驾驶操作行为。驾驶操作行为是一项比较复杂的体力和脑力相结合的劳动,要保证车辆在道路上适当行驶,既要控制加速和减速,又要注意其它车辆、行人、交通信号与交通标志等[7]。对每个操作器的运用,都决定了车辆是否能安全地行驶。

(二)机动车辆驾驶方式与老年人驾驶可行性分析

老年驾驶人与年轻驾驶人在跟车距离、行车速度、对相同环境产生的工作负荷等方面都会显示出不同[8]。由此可见,在交通出行方面,有必要针对老年人的特殊性进行一些研究,不能将老年群体与其他年龄段的驾驶者一概而论。

我们探讨驾驶方式,就要先界定一个范畴,即满足什么条件的驾驶方式才算是合适的?笔者认为最为关键的点是最优行驶速度(optimal velocity),也就是在确保安全、稳定的前提下确定驾驶速度,不能一味求缓,更不能贪快。这要求驾驶员能及时、有效地对路况和车辆跟驰情况作出反应。因此,对于一种合理的驾驶方式,驾驶员的反应时间应足够短、施力要足够小、行为流程要足够流畅。特别是对于老年人,决不能出现需要长时间反应、施力很大才能完成、操作过程复杂错综的驾驶方式。

可供老年人选择的驾驶方式多种多样,为了比较,笔者分析了清华大学工业设计系在“城市老年人出行行为规律研究”中所收集的数据(2013年数据,n=323)。其中一个重要的数据是“出行所采用的交通工具”,笔者发现,除了使用公共交通和步行的人之外,有16.8%的受访老年人选择小汽车、有26.9%的老年人选择代步电动车、有11.7%的老年人选择电动轮椅(图1)。这三种选择所占的比重远高于其他几种交通出行方式,由此我们基本可以认定,老年人对这三种交通方式的驾驶方式认可度较高,研究的价值也较高。驾驶方式基本包括启动、加速、转向、刹车、保持匀速行驶和稳定跟车五种操作,基于这几种操作所涉及的动作,笔者从反应时长、施力大小和行为流程三个指标出发,对几种驾驶方式的操作可行性进行分析。

1.汽车驾驶方式:方向盘转向+脚踏板加速和减速

汽车驾驶是一门实际操作要求很高的技术,熟练准确地操作,潇洒自如地驾驶车辆是在具有基本驾驶技能的基础上,经过长时间的驾驶实践,在各种各样复杂多变的道路条件下不断积累经验练成的。汽车行驶速度很快,因此需要复杂的操作来对驾驶行为进行约束,以实现驾驶安全。但这种“高速”其实对于老年人的一般出行需求来说并不是十分必要。对于中国目前的老年人来说,由于时代特征使然,具有驾驶经验的比例并不大,学习汽车驾驶有一定难度。这里仅以汽车起步阶段为例,来分析操作行为流程:

在起步阶段,驾驶操作基本可划分为四个动作系列。动作系列1:晃动变速器杆检查是否在空挡,打开点火开关,正确启动发动机,观察仪表工作是否正常;动作系列2:踏下离合器踏板,将变速器操纵杆挂入起步档,握稳方向盘,开启左转向灯并解除驻车制动;动作系列3:左脚抬离合器踏板,同时适度轻踏油门踏板,使车辆平稳起步;动作系列4:车辆平稳起步后,将左转向灯关闭。我们可以看到,在起步阶段,操作已经十分复杂。

为了实现复杂驾驶行为的安全操作,驾驶员需要遵循一些规范,如在方向盘握持位置问题上,可以把转向盘比作一个钟表,左手应握在9点和10点之间,右手应握在3点和4点之间,过高过低都会影响转动方向盘的速度。而这些繁琐的注意事项,年轻人尚且频频出错,对于认知水平有所下降的老年人,更是十分困难。澳大利亚和瑞典研究结果表明,不管是操作自动挡还是手动挡汽车,老年人的驾驶错误都要多于年轻人[9]——真正合理的驾驶方式,应使老年人所犯错误与年轻人相比没有显著增加。

2.电动自行车、摩托车驾驶方式:握把转向+手操作加速和减速endprint

在这种驾驶方式下,驾驶员的操作涉及五种动作:双臂控制转向、保持平衡;左右双手握把,分别操作离合、刹车;左脚换挡;双脚平放不动;左右摆头观察两侧路况。起步阶段驾驶流程是:①启动摩托车;②握紧离合器;③加1档;④慢慢松离合器,同时加油门。

由此我们可以发现,这种驾驶方式与汽车的驾驶方式相比,更为简单。行为流程比较顺畅,操作动作多由双手完成。

3.电动轮椅驾驶方式:电动手柄操纵转向、加速和减速

在这种驾驶方式下,所有的操作动作都发生于单手握持的手柄上,身体保持在自然坐姿(图2)。这种驾驶方式有一个非常好的理念:手柄移动方向与驾驶员操作意图的自然交互。即手柄移动的方向就是驾驶员希望载具前往的方向,不再需要在脑中对机械结构的传动机制进行模拟并依此做出决断,也不必担心是否错挂了倒车档,在很大程度上简化了驾驶操作,也使得驾驶更易于学习和掌握。对于老年人来说,由于其自身机能的退化,这种集成式操作器非常合适。我们在研究中曾听到被试抱怨倒车时打方向很困难,老年被试很难搞清楚倒车时的方向操控。而如果驾驶员采用的是电动手柄的这种操作方式,相信这个问题也就烟消云散了。

当然,电动轮椅也有其局限性,即由于传动机构较为简单,操作手柄动作放大的幅度大,导致车辆的反应过分灵敏,不比汽车的稳定性。在这种驾驶方式之下,车辆的速度需要进行严格限制。

四、结论与展望

通过对三种驾驶方式的分析可以发现,由于需要应对不必要的高速和难以掌握的驾驶技能,传统汽车的驾驶方式并不适合中国目前的老年人群体,而电动自行车、摩托车和机动轮椅式车辆的驾驶方式均有可取之处。基于此,在今后的研究中应强化这方面的探索。

对于老年驾驶员,目前比较理想的驾驶方式是用电动轮椅的操作理念将操作集成于一个操作杆上。但电动轮椅的小型操作杆不利于准确操作,紧急情况下容易失误和滑脱。因此操作杆的高度应与方向盘相当,方便老年人操作。基于自然交互的理念,操作杆前推为前进和加速、后拉为减速、左扳为左转、右扳为右转(图3)。通过这种方式,没有驾驶经验的老年人也可以简单地学会驾驶,并解放了下肢。笔者前期所做的研究也显示,高龄老年驾驶员在遇到紧急情况时容易因突然紧张而“撒手”而不是采取紧急措施,因此操作杆应确保驾驶员离手后车辆可以自动进入刹车过程。操作杆应设置档位,便于老年人掌握合适、可控的速度范围。这样一种操作方式,首先保留了传统车辆内饰布局的特点,操作姿态也没有发生改变,因此传统的驾驶认知模型仍然可以发挥作用,学习起来不会很难;其次,由于采用了自然交互的理念,对于生理机能和认知水平发生下降的老年人来说,有助于降低他们的犯错率,并能有效提高驾驶绩效。

老年人自主机动交通工具的设计和研发任重而道远。除了结构设计、材料、造型设计等硬件研发工作之外,对驾驶员操作的研究由于所涉及的知识领域既多且杂,同样有很大的挑战。产品为人服务,一辆适合老年驾驶员使用的车辆必然是以老年用户为研究对象进行设计和开发的。目前的研究理论性还太强,没有经过严密的验证。篇幅和时间所限,也还没有构建出能直接为生产实践所用的数学模型。在今后的研究中,建议进一步采用实验法,对不同驾驶方式下老年驾驶员的各项操作指标进行量化采集,建立逻辑斯蒂回归模型来比较每种驾驶方式,找出不同驾驶方式下对老年驾驶员最有利的操作(所需反应时间短、所需力量小、行为流程简单的操作)。把这些有利的操作进行组合,所产生的内饰布局,对于老年驾驶员来说一定是合适的、合理的。基于这种布局所做出的交通工具设计,相信一定能符合当今市场的需要,真正成为老年人出行的“福音”。

当然,除了驾驶操作特点,我们还必须考虑到其他一些因素,诸如驾驶环境是封闭式(用于保护老年人免收低温、大风侵扰,降低驾驶绩效与准确性)还是敞开式(扩大视野、减小盲区、缩减车辆体积以适宜停放)等。未来,会进一步对老年人合理驾驶方式进行检验,基于研究做设计,为了设计做研究,为适合老年人驾驶的机动车辆设计做出贡献。

[1]United Nation. World Population Prospects [R], New York, 1998.

[2]McGee, M A, et al. The description of activities of daily living in five centers in England and Wales Medical Research Council Cognitive Function and Aging Study [J]. Age and aging, 1998,( 27): 605-613.

[3]McKenna F.P. The human factor in driving accidents: an overview of approaches and problems[J]. Ergonomics, 1982,(25):867-877.

[4]张殿业,金键,杨京帅. 老年人驾驶反应行为分析[J]. 交通运输工程与信息学报,2004, 2(3): 1-5.ZHANG Dianye, JIN Jian, YANG Jingshuai. Analysis of the Driving Behavior for Aged Car Drivers [J]. Journal of Transportation Engineering and Information, 2004, 2(3): 1-5.

[5]孟亚. 基于人机工程学的老年人助行工具设计研究[D]. 西安:陕西科技大学,2012.

MENG Ya. Design of Tools Assisting Elders in Travelling Based on Ergonomics [D]. Xi an: Shaanxi University of Science & Technology, 2012.[6]陶立. 机动车驾驶员不当驾驶行为特征与判别指标分析[D]. 北京:清华大学,2012.

TAO Li. Research on Drivers Aberrant Driving Behavior Styles and Their Discriminant Indices [D]. Beijing: Tsinghua University, 2012.

[7]钱宇彬. 夜间高速公路长途大型客车驾驶员心电与操作行为特征研究[D]. 西安:长安大学,2011.

QIAN Yubin. Study on ECG and Operating Behavior Characteristics of Long-distance Bus Drivers on Nighttime Freeway [D]. Xi an: Changan University, 2011.

[8]Vincent Cantin, Martin Lavalliere, Martin Simoneau. Mental workload when driving in a simulator: Effects of age and driving complexity [J]. Accident Analysis & Prevention, 2009, 41(4), 763-771.

[9]Selander. H, Bolin. I, Falkmer. T. Does Automatic Transmission Improve Driving Behavior in Older Drivers? [J]. Gerontology, 2012, 58(2):181-187.endprint

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