以印度铁路为例论影响平交道口安全的人类行为特征

殷光祥

【摘 要】 铁路平交道口是指公路和铁轨的交叉点，这里很容易发生机动车与火车相撞及其它事故。在这些事故中，大约有95%是由道路使用者行为不当引起的。行为科学是一门学术和应用学科，涉及对心理过程和行为的科学研究。而對于如何更好地理解道路使用者在平交道口的行为，从而进行更多的控制和改造，提升平交道口的安全性的问题，研究者们目前产生了浓厚的兴趣。本论文对与平交道口相关的行为科学中涉及到的各种参数进行了描绘，结果表明，大多数印度铁路平交道口障碍门关闭时间过长，超出了道路使用者的忍耐限度。大约30%的机动车司机的反应时间在2秒钟以上，这一点造成了决策和行动上的延迟，有时甚至会酿成事故。

【关键词】 平交道口 行为研究 道路使用者 反应时间

1 引言

在任何嵌入式系统中，人类都是最脆弱的一环。作为系统的组成部分，人类的失误率比系统的其他部分要高出几个量级。铁路平交道口障碍门的控制需要涉及大量的人为操作，这便使更多的人为失误成为可能，并进而带来更多灾难性的后果[1]。平交道口（又称铁路道口）是指同一平面上的交叉口，它不同于天桥或地下通道。早期，人们会在平交道口附近设信号旗手亭，当火车驶近时，旗手挥舞红旗或灯笼，让即将经过此处的车辆停下，让出铁道。后来，人们引入了人控或电控的障碍门，目的在于完全阻隔道路交通干涉铁道。在铁路发展的早期，道路交通多由马车或牲畜车组成，于是很有必要设置真正的路障。因此，当障碍门关闭时，阻隔范围宽及整个公路。障碍门开启对道路使用者放行时，其会在铁道的范围之上摆动，以阻止行人或动物闯入铁轨。随着机动车辆的出现，这种路障开始显得效率低下，因此，很多国家将门式路障替换为较小却更为显眼的路障，并让道路使用者在警示信号发出后停止通行。

在很多国家，非重要公路和铁路线交汇的平交道口通常是“开放”的或“不受控制”的，有时也会有警示灯或警示铃提示火车的驶近。不设障碍门的平交道口会有安全提示；很多事故都是由于道路使用者没有注意到或没有遵守警示信号造成的。美国在每节火车车厢的两侧加装反射灯，以此来阻止平交道口事故的发生。在爱尔兰等国，平交道口处会设置常闭式障碍门，需要机动车驾驶者手动开关。这也有很大的安全隐患，因为若驾驶者没有了解火车时刻表，就无法保证安全使用。

英国铁路检查团的铁路安全主管2004年表示，“平交道口为铁路灾难性风险的增加带来了最大的安全隐患”。

图1显示了安全风险模型（SRM）下平交道口风险占铁路整体风险的比例。该图表明，除了自杀以外，平交道口几乎使铁路相关的风险提高了6.2%。右侧的饼状图表明，铁路整体风险中的最大占比来自行人被撞（57%），第二大占比来自火车与公路车辆相撞（35%）。平交道口的风险95%以上来自人为失误或操作不当，5%以下来自系统异常。[2]

截至2002年3月31日，印度铁路系统中有21792个无人看管的平交道口和16549个有人看管的平交道口。目前，6446个有人看管的平交道口已经联网，14502个已配备电话。据了解，大约80%的事故都发生在交通量小、能见度高、无人看管的平交道口。[3]

2 平交道口的安全障碍

俄罗斯联邦国家铁路网认定以下因素为平交道口事故的主要原因[4]：

*公共纪律低下，造成车辆驾驶者经常性地违反平交道口穿越规则；

*机动车驾驶者误判路况和平交道口火车驶近情况；

*机动车驾驶者误判车辆速度和车辆在冬季的刹车性能；

*道路车辆发生技术故障；

*平交道口警示和保护设施缺乏维护；

*平交道口工作人员的人为失误。

3 行为研究

行为是指个人在特定情况下对特定目标的可观察到的反应。由于95%的事故是由道路使用者（包括车辆驾驶者和行人）引起的，因此，我们有必要针对道路使用者进行行为研究，以寻求合适的方法对其进行教育，从而最大限度地减少平交道口事故数量。

3.1 道路使用者心理学

道路使用者心理学主要涉及道路使用者行为及其背后的心理过程，同时也涉及行为与事故之间的关系，人和货物移动背后的个人和社会因素，以及出行需求管理[5]。道路使用者心理学并不存在单独的理论框架，很多特定的模型都解释了流动和交通行为，譬如其在感知、意图、认知、社会、动机和情感方面的决定因素。其中一个最显著的行为模型将交通参与所涉及的各个任务分为三个层级：战略、战术和操作。该模型展现了决策和控制任务的多样性，而驾驶车辆必须要进行这些决策和控制。

3.2 路怒

路怒是汽车或其他车辆驾驶者的野蛮或愤怒行为，包括可能的无礼手势、言语侮辱、故意以危险或威胁性方式驾驶或进行威胁。路怒可带来争执、攻击和碰撞，导致受伤甚至死亡，因此可以被视为野蛮驾驶的一个极端例子[6]。

3.3 行为与事故

这不仅与道路使用者的群体划分（包括不同年龄群和不同交通模式）密切相关，更与道路设计和机动车辆相关。要对道路使用者行为进行解释和预测，需要不断发展人为因素在移动行为（特别是驾驶表现）中作用的模式，而且这些模式必须是有效而可靠的。与心理学相关的交通事故和行为研究主要涉及驾驶任务分析、观念转变（不再将驾驶视作感觉运动行为，而是一种需要高度控制、感知、认知和专注的行为）、驾驶人信息处理与预期，及驾驶人的状态、工作量、灵敏度和疲劳度等。

*驾驶者性格、冒险习惯、态度、驾驶动机、兴奋度和情感

*互动和驾驶的社会心理学

*行为的个人和环境背景，外显行为及冲突和事故形成之间的关系

*风险补偿理论的工作

3.4 事故的预防与道路使用者安全性的提高

这包括教育和提供信息，其中最重要的是遵循四个原则：执行、教育、工程和鼓励/经济。这里的主要目的是提高影响和修正行为的安全性。[7]

3.5 心理评估与咨询

此评估和咨询针对的是有不规范行为的驾驶者，内容包括驾驶评估、训练和改造。

4 总反应时间

驾驶者的总反应时间指的是从看到物体到踩下刹车或最终采取其它决策之间所花费的时间。在这段时间内，车辆会按照原有的速度继续行驶一段距离。驾驶者的反应时间越长，停车距离也就越长，驾驶者采取最终决策的时间也越滞后。[8]

4.1 PIEV理论

根据这一理论，驾驶者的总反应时间可分为四部分，即：

*感知时间（P）

*理解时间（I）

*情感时间（E）

*决断时间（V）

感知时间指视觉或听觉通过神经系统和脊髓传输到大脑所需的时间。

理解时间指完全理解实际情况所需的时间，也是比较不同的做法、重组并形成新感知所需的时间。情感是一个人在与生物化学（内部）和环境（外部）影响互动时，心态中产生的复杂的精神和生理体验。对于人来说，情感最终是一种“生理上的唤起，表达性行为和意识上的体验”[9]。

情感时间是指在情感感受和困扰中不知不觉流逝的时间，如恐惧、愤怒或迷信等种种与实际情况相关的情感体验。决断是一种决定并采取某一种做法的认知过程。决断时间是采取最终行动前所花费的时间。[10]驾驶者甚至不需要思考就踩下了刹车或采取了其它防范措施，比如通过反射行为。反射行为是一种本能，它花费的时间更短，因为这不需要人类的思考[11]。驾驶本身大多不涉及反射行为。然而，当驾驶者面对预料之外的强烈刺激情形时，反射性为就会出现。这种反射性为通常是错误的，可能会酿成灾难。图2展示了PIEV过程。[12]

驾驶者的PIEV时间取决于以下几个要素：驾驶者的身体和心理特征、所遇问题类型、环境状况和暂时性因素（如出行动机、行驶速度、身体疲劳程度、酒精的饮用等）。因此，我们可以得出这样的结论：驾驶者的总反应时间是驾驶者行为特征研究的一个重要参数。

5 平交道口要素

图3显示了铁路平交道口安全性的组成部分。造成平交道口铁路事故的因素主要有两个：火车司机和道路使用者。即使火车司机在五六百米以外看到一台道路车辆在平交道口上，要停下火车，避免碰撞几乎是不可能的，而火车也不可能像公路车辆那样改变行驶路线。

印度的道路使用者包括：卡车和重型车辆，小汽车和轻型车辆，摩托车和小型摩托车，畜力车，自行车，行人。

在有障碍设施的平交道口，摩托车、小型摩托车、自行车和行人是事故的主要造成者；在不受控制的平交道口，所有种类的道路使用者均是事故的来源。这明显表明，在事故控制中，包括行人在内的道路使用者行为是至关重要的。

6 本研究介绍

本研究旨在探索带来印度铁路平交道口事故的人类行为。研究者在五个有人看管和三个无人看管的平交道口，观察了障碍门关闭时间、火车通过时间、障碍门开启时间和所经过的三轮、四轮车的大致数量。在障碍门关闭期间，研究者采访了一些车辆驾驶者，以了解他们对障碍门关闭阻止通行时的反应，其目的是为了评估他们在被阻挡或通过平交道口时的心态。问卷包括姓名、年龄、教育资历、婚姻状况、子女数量、其它负担情况、出发地、目的地、出行目的、通过平交道口时的感受和被障碍门阻挡时的感受。车辆其他使用者的行为也会影响驾驶者的心态。在本研究进行期间，研究者用以上所述方式计算了150名驾驶者的反应时间，表1显示了计算结果。

6.1 有人看管平交道口的观察结果

*障碍门每次的关闭时间在3到15分钟之间，然而列车通过平交道口实际只花费20秒到1分30秒。

*在国有公路-铁路交叉口，障碍门每关闭一次，两侧拦停的四轮车数量是50到100辆，除此之外还有大量的两轮车。

*可以观察到，并没有行人或骑行者因障碍门的关闭而被阻拦在交叉口，列车通过平交道口时，他们通常都会停在离轨道2米远的地方。

*大多数兩轮车也试图钻过关闭的平交道口障碍门，而只有在列车实际上正通过障碍门时才会和行人站在一起。

*四轮车除了被拦停在关闭的平交道口之外别无选择，所以它们无一例外都会停下来，但并不会只停在自己的专用车道，而是横七竖八地停占在整个公路。这样，当障碍门升起让行时，情况混乱不堪，从而导致了更严重的交通延误。

*大约80%的卡车和汽车驾驶者对平交道口的关闭感到恼火，他们对等待时间的估算非常消极。其余20%的卡车/公交和汽车司机则理解障碍门关闭的重要性，但是他们同样十分担心其会造成的延误。

*两轮车骑行者则对平交道口障碍门关闭持完全不同的观点，他们中90%都认为障碍门并不是为他们而关闭，因此他们可以钻过关闭的平交道口障碍门继续前行。

*行人和骑行者认为，面对关闭的平交道口障碍门，他们比两轮机动车驾驶者有更多的自由和灵活性，尽管正是因为他们穿越禁止穿越的铁路轨道，酿成了大量的事故。

*驾驶者的平均反应时间是1.51秒，这个时间在50岁以后会趋于增长。

6.2 无人看管平交道口的观察结果

*无人看管的平交道口通常建在交通量较小的非重要道路上，这是为了节省平交道口基础设施的建设和维护费用。

*本研究在多个平交道口对车辆驾驶者进行了采访。其中大约85%的驾驶者是文盲，且对于安全性要求没有意识。大约30%的拖拉机驾驶者没有有效的驾驶执照。

*研究发现，每一位司机在通过平交道口时都非常着急。

*列车速度、列车距交叉口的距离和列车预计到达交叉口的时间，驾驶者们对这些数据的估测能力与实际值相距甚远。换句话说，大多数驾驶者的“反应时间”较长，也较容易发生误判。

*在人工控制的平交道口，两轮车和行人的行为并没有显示出与其他车辆有异样。

*畜力车则有着特殊的问题。在平交道口障碍门处，除其他因素外，畜力车驾驶者有时不得不面对和处理动物（们）的反常行为。

*在印度，大多数无人看管的平交道口并未设置报警/照明系统，这让场面一片混乱。

6.3 对观察结果的分析

印度铁路平交道口障碍门关闭时间差异很大，而且难以预测。这让道路使用者感到不耐烦、不舒服。本研究表明，驾驶者常常在平交道口冒不必要的风险，将自己与车上的乘客置于高度危险的境地，因此有必要关注提高驾驶者安全表现的因素。以下为进一步分析：

*大部分驾驶者的无知和低教育水平使他们意识不到平交道口的必要性和安全需求。

*平交道口设计不当或铁轨两旁的非法建造物缩短了可视距离，使很多地方的道路交通使用者无法及时看到铁轨。

*大多数有人看管的平交道口虽有警示灯，但无警示铃。

*印度在无人看管的平交道口不设警示灯或警示信号，只在平交道口两侧树立危险警示牌，这对道路交通使用者起不到有效的警示作用。

*出行目的有时也会让车辆驾驶者失去耐心。

*一些车辆驾驶者/行人将节省时间看得比安全规则更重要，有些人“反应时间”较长，这让他们离事故更近一步。

*很多车辆没有达到上路行驶的标准。

*畜力车通过平交道口需要更长的时间。动物行为难以预测，这更会延长通行时间。假如驾驶者对这些突发状况不够敏感，那么有时就会陷入事故中。

*长途驾驶者在经过数小时持续驾驶、未得到有效休息的情况下往往很疲惫。这让他们在平交道口被拦下时倍感愤怒和沮丧。

*为缓解精神压力，至少10%到15%的车辆驾驶者会沉迷酒精或药品，这会带来行为上的变化，不利于安全驾驶和安全规则的遵守。

在图4中，作者总结了道路使用者关于铁路平交道口行为特征研究的范围。

7 结论与建议

*印度铁路系统的一些平交道口障碍门关闭时间过长，大大超出了道路使用者正常的忍耐限度。过长的关闭时间往往是绝对锁闭制的特点，因为这一制度要求障碍门在火车从临站出发后立即关闭。

*29.6%的驾驶者的反应时间在2秒以上，这反映出驾驶者在进行稍有延迟的决策和做出稍有延迟的反应后，仍有酿成事故的可能。

*“故意的冒险”行为会带来重大风险，特别是在涉及重长型慢速车辆时。

*有时驾驶者注意不到火车正在驶近。

*在无人看管的平交道口，有时驾驶者在火车驶近时无法判断是否可以安全通过，特别是火车正在加速时。

*提高平交道口的安全性，有一系列可以选择的做法，而它们的实施与否需要综合考量，因地制宜，让公路和铁路部门共同参与。然而，经济需求为这些做法的实施带来了限制。

*即使平交道口采取了所有的安全措施，除非道路使用者能够积极响应，否则事故数量依然会很多。要理解道路使用者的心理和局限，唯一的办法只能是定期对他们展开行为研究，并根据研究发现采取补救措施。

*对于驾照的签发和更新，不仅要考察驾驶技术，还要进行行为能力评估，包括反应时间的鉴定。

【参考文献】

[1] Kumar，A and Sinha P.K.， “Human Error Control in Railways”， Jordan Journal of Mechanical and Industrial Engineering， Hashemite University， Volume （2） Number （4）， December 2008， ISSN 1995 – 6665.

[2] Rail Safety and standards Board， Level crossing safety performance report， Evergreen House， 160， Euston Road， London

[3] Level Crossing Accidents： A social Challenge， http：//www.indianrailways.gov.in/whitepaper/chap-3.htm

[4] Economic and Social Commission for Asia and the Pacific， A Report on Evaluation on cost- effective systems for Railway Level Crossing Protection， United Nations， New York， 2000.

[5] Rothengatter， T. （1977）. Psychological aspects of road user behaviour. Applied Psychology： An International review， 46， 3， 223 – 234.

[6] Rathbone， D.B. and Huckabee， J.C.， Controlling Road Rage： A literature review and pilot study prepared for the AAA foundation for traffic safety， June 9， 1999.

[7] Nelson， Aidan， Director of community safety， June 2008， “Level Crossing： not just a railway issue”， International railway journal， http：//www.railjournal.com/xfeatures3.html

[8] “How long does it take to stop Methodological analysis of driver perception – brake times” Transportation human factors， 2， pp. 195 – 216， 2000.

[9] Myers， David， G. （2004） “Theories of Emotion.” Psychology： Seventh edition， New York， NY： Worth Publishers， p. 500.

[10] Kielhofner， G.， “Voilation”， In Gary Kielhofner. Model of Human Occupation： Theory and application （4th edition ed） Baltimore： Lippencott Williams & Wilkins. pp. 33 – 60. ISBN 0781769965.

[11] Nelson and Associates， Fact Sheet， 3131 East 29th street， SUITE E. BRYAN，TEXAS 77802， 979 / 774 – 7755. E – Mail： info@hazardcontrol.com.

[12] Justo， C.E.G. and Khanna， S.K.， “Highway Engineering”， Nem Chand & Bros， Civil Lines， Roorkie – 247667， India.

英文原著《Human Behavioral Aspects of Level Crossing Safety with Special Reference to Indian Rialways》， 作者：阿米特.庫马尔， 摘自《约旦机械与工业工程杂志》，第6卷，第1期，2012年2月。ISSN 1995-6665，第37-43页。印度理

工学院巴特那校区，机械工程系，阿什沃克·拉贾帕斯，印度，比哈尔， 巴特那，800005。