高温天气对公交驾驶员风险驾驶行为影响

孙祥龙，关环环

(东北林业大学 土木工程学院，哈尔滨 150040)

受全球气候变暖影响，近年来极端天气在世界各地频繁发生，其中极端高温天气因其发生频率高且影响范围大已成为最具危害的极端天气现象之一[1]。高温天气作为重要的职业危害物理因素，不仅会损害工作人群的健康，也会影响其工作效率，造成工作安全风险。作为城市交通的主力军，公交车为居民的日常生活带来许多便利。目前，我国大城市空调公交车运营比例达到70%左右，但仍有大部分非空调车在运营，在一些中小城市非空调车比例更高。对于非空调车而言，在夏季高温季节，车厢内温度要比室外温度高5～10 ℃，公交驾驶员作为一类需要长时间暴露在高温环境下工作的职业驾驶员需要引起人们更多的关注。

研究表明，气温的升高会导致情绪的变化，从而带来强烈的疲劳感。Noelke等[2]以190万美国人为样本进行调查研究，发现气温的升高会增加消极情绪(如压力、愤怒)，导致更强烈的疲劳(如疲倦、无精打采)。Makowiec-Dbrowska等[3]利用诺弗职业医学研究所开发的疲劳评估问卷对驾驶员疲劳进行评估，得出疲劳和决策困难与温度相关。肖赛等[4]通过总结目前对于驾驶疲劳的研究发现，环境因素对于驾驶疲劳具有重要的影响。有研究证明睡眠质量差和睡眠不足会增加人体的疲劳感。Ahn等[5]收集了驾驶员的脑电图EEG、心电图ECG和功能性近红外光谱fNIRS数据，并通过开发算法分析发现睡眠不足和睡眠质量差将会加重驾驶员的疲劳程度。Sparrow等[6]通过对106名商用机动车驾驶员的调查研究发现，昼夜节律和睡眠质量均与驾驶员疲劳存在相关性。关于气候、温度与人睡眠状况间的关系，Minor等[7]通过研究得出结论，夏秋两个季节夜间温度的升高对睡眠质量影响最大。此前的研究也表明，高温和疲劳会改变驾驶员的驾驶行为，增加发生交通事故的风险。例如，Basagaa等[8]通过一项时间序列分析发现当气温最高温度每增加1 ℃时，由驾驶员因素导致事故的风险将会增加1.1%。Chowdhury等[9]研究也表明，温度对速度变异性有显著影响，而速度变异性则是表征驾驶员驾驶绩效的一项重要指标。高伊蒙等[10]也通过研究证明了驾驶员疲劳是导致交通事故的主要原因。同时，夏季高温会导致驾驶员心情烦躁、激动，导致“路怒”，增加驾驶员的侵略性驾驶行为。Precht等[11]通过对自然驾驶数据进行分析，发现驾驶愤怒与险些撞车或撞车风险之间存在正相关关系。Steinhauser等[12]通过一项驾驶模拟器研究，发现愤怒情绪将会直接导致侵略性驾驶行为的增加。方松等[13]通过对城市隧道路段驾驶员驾驶行为综合风险因素进行研究，发现情绪和心理因素会增加驾驶员的驾驶风险。

已有研究关注的重点大多是高温天气对乘用车驾驶员的影响，但对于高温天气对职业驾驶员的影响关注有限。公交驾驶员作为一类特殊职业人员，相比于其他乘用车驾驶员，可能会遭受更为严苛的驾驶条件，也意味着风险驾驶行为出现的频率会更高。因此，研究高温天气对公交驾驶员睡眠质量、疲劳和风险驾驶行为的影响，探索高温季节公交驾驶员的睡眠质量、疲劳以及风险驾驶行为之间的关系，可以为优化适用于高温季节的工作组织模式和排班计划，保证公交驾驶员身心健康，提高城市公共交通安全提供参考。

1 问卷设计与数据收集

1.1 问卷设计

文中通过查阅相关文献并结合已有的成熟问卷编制了适用于该研究内容的调查问卷，用以调查不同高温天气下公交驾驶员睡眠质量和疲劳对风险驾驶行为的影响。问卷经过专家及公交公司管理人员的共同评阅后，对公交公司的15名公交驾驶员进行了预调查，根据预调查的结果与公交驾驶员的反馈意见，对部分题目内容进行完善，以便公交驾驶员能更好地理解题目内容，更加真实有效地完成调查问卷。最终，经过完善后的调查问卷包括以下四个部分。

1.1.1 公交驾驶员基本信息问卷

公交驾驶员基本信息问卷涵盖了人口统计学变量以及驾驶经验的相关信息。其中人口统计学变量包括姓名、性别、年龄；相关驾驶经验包括A类驾照驾龄、当前线路驾驶时间、日工作时长。

1.1.2 匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)量表

Buysse等[14]在1989年提出了匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)，由刘贤臣等[15]将其译成中文版本并对该表的信度和效度进行了检验，证实其在评价我国人员睡眠质量方面具有良好的信度和效度。该量表包括19个自我评价条目和5个他评条目，共划分为睡眠质量、入睡时间、睡眠时间、睡眠效率、睡眠障碍、催眠药物、日间功能障碍7个维度。每个条目按0～3等级进行计分，其中第19个自我评价条目和5个他评条目不参与计分。以7个维度的累计得分作为该问卷的总分，得分越高表示睡眠质量越差(PSQI评分<8表示没有睡眠障碍，PSQI评分≥8表示有睡眠障碍)。文中将该指数用于对公交驾驶员一个月的睡眠质量评定，并对驾驶员睡眠情况指标进行合理划分。

1.1.3 SOFI-C主观疲劳调查表

笔者通过查阅大量文献，采用Åhsberg等[16]提出的针对职业人员的瑞典职业疲劳问卷(SOFI-C)对公交驾驶员的疲劳状况进行测量及调查。该量表共包含25个条目，25个条目又分为5个维度，各维度的内部一致性系数在0.77～0.91之间，其结构效度为0.91。5个维度分别是:精力不足(LE)、体力消耗(PE)、身体不适(PD)、缺乏动力(LM)、嗜睡(SL)，其中，体力消耗和身体不适是物理因素，缺乏动力和嗜睡主要是心理因素。每个条目按0(极少)～10(极大)进行打分，以平均值作为每个维度的最终得分。

1.1.4 营运车辆驾驶员驾驶行为问卷(DBQ)

公交驾驶员作为具有职业属性的一类驾驶人员，其工作方式以及工作所处的环境不同于其他乘用车驾驶员，所采用的驾驶行为问卷必然是需要从其自身的工作特点出发。文中采用Masla等[17]提出的针对职业驾驶员的驾驶行为调查问卷，该问卷包含25个条目，所有条目划分为4个风险驾驶行为维度,分别是普通违法(OV)、侵略性违法(AV)、错误(ER)、失误(LA)，以及1个积极驾驶行为(PB)维度。问卷采用6级计分方法，即1代表“从不”、2代表“极少”、3代表“偶尔”、4代表“有时”、5代表“经常”、6代表“总是”，以平均值作为每个维度得分和该问卷最终得分，得分越高代表发生风险驾驶行为的频率越高。

1.2 数据收集

根据研究目的及样本选取的原则，在哈尔滨高温季节5～7月按照分层抽样的方法，选取车型和路况相似且前一天工作时气温不同的公交驾驶员为调查对象，依据国际热舒适标准——ISO7730—2005[18]，按分别在气温<26 ℃、气温介于26～30 ℃、气温>30 ℃下工作，将公交驾驶员分为3个组别。在每组中按照简单随机抽样的原则，抽取一定数量的驾驶员进行问卷调查，共计发放问卷348份，剔除所有答案都一致以及题目空缺率在1/5以上的问卷，共获得有效问卷300份。

2 结果分析

2.1 样本统计特性分析

表1是对公交驾驶员年龄、驾驶经验及工作相关信息的统计分析。问卷调查结果显示，参与此次调查的公交驾驶员中在气温低于26 ℃的情况下工作的有89人，在气温介于26～30 ℃情况下工作的有117人，在气温高于30 ℃的情况下工作的有94人。其中，3组驾驶人员的年龄、A类驾照驾龄、当前路线驾驶时间及工作时长均值差异不大。

表1 公交驾驶员基本信息统计分析

2.2 各量表统计分析

公交驾驶员的匹兹堡睡眠质量指数量表、疲劳量表、驾驶行为量表得分情况如表2所示。对睡眠质量、疲劳与风险驾驶行为进行单因素方差分析，结果表明：不同高温天气下公交驾驶员在睡眠质量上存在显著性差异，其中睡眠质量维度、睡眠时间维度、睡眠障碍维度与日间功能障碍维度差异较明显，其他维度差异不大;不同高温天气下工作的公交驾驶员在疲劳上存在显著性差异，其中，在精力不足、身体不适、瞌睡3个维度上差异较明显，体力消耗维度和缺乏动力维度差异不大；不同高温天气下工作的公交驾驶员在风险驾驶行为上存在显著性差异，其中普通违法、侵略性违法和积极驾驶行为差异较显著，错误和失误差异较小。

表2 不同高温天气下各量表统计分析

2.3 睡眠质量、疲劳与风险驾驶行为的相关性分析

通过对公交驾驶员睡眠质量得分、疲劳得分与风险驾驶行为得分进行相关性分析发现(见表3)，睡眠质量与风险驾驶行为呈显著正相关关系(r=0.21,p<0.01)，与疲劳呈显著正相关关系(r=0.26,p<0.01)。疲劳与风险驾驶行为呈显著正相关关系(r=0.15,p<0.01)。各影响因素的相关性关系满足了中介效应检验的前提。

表3 各影响因素间相关性分析结果

此外，年龄与风险驾驶行为、睡眠质量、疲劳间相关性显著，风险驾驶行为与A类驾照驾龄呈显著负相关关系(r=-0.20,p<0.01)，与当前路线驾驶时间呈正相关关系(r=0.05,p<0.05)。睡眠质量与驾驶员日工作时长呈显著正相关关系(r=0.27,p<0.01)。疲劳与当前路线驾驶时间呈显著正相关关系(r=0.27,p<0.01)，与日工作时长呈显著正相关关系(r=0.32,p<0.01)。基于此，在进行中介效应检验时对年龄及驾驶员驾驶经验因素进行控制。

3 中介效应模型建立与分析

3.1 中介效应模型建立

为进一步研究高温季节驾驶员睡眠质量和疲劳对驾驶行为的影响，探索驾驶员疲劳是否是一种存在于睡眠质量和风险驾驶行为之间的中介机制，建立关于睡眠质量、疲劳和风险驾驶行为三者间的中介效应模型，如图1所示，其中，c为总效应，c′为直接效应，a·b为间接效应。

图1 睡眠质量、疲劳和风险驾驶行为假设中介路径模型

3.2 中介效应模型分析

将睡眠质量、疲劳、风险驾驶行为变量进行标准化，以睡眠质量为自变量，疲劳为中介变量，风险驾驶行为为因变量，通过Hayes[19]的PROCESS程序对疲劳的中介效应进行分析检验，并采用Preacher等[20]提出的Bootstrap方法对中介效应的显著性进行检验。

图2中结果显示，在气温低于26 ℃时，睡眠质量对风险驾驶行为具有显著的正向预测作用(β=0.12，95%CI=(0.04，0.22)，t=3.52,p<0.001)。加入疲劳后，睡眠质量正向预测风险驾驶行为的回归系数没有发生变化(β=0.12，95%CI=(0.04，0.23)，t=3.51,p<0.001)，疲劳在睡眠质量与驾驶行为之间的中介效应不显著(β=0.006，95%CI=(-0.03，0.08)，t=7.16,p>0.05)。

图2 疲劳在睡眠质量与风险驾驶行为间中介效应(气温<26 ℃)

图3中结果表明，当气温处于26～30 ℃时，睡眠质量对风险驾驶行为具有显著的正向预测作用(β=0.20，95%CI=(0.10，0.28)，t=6.52,p<0.001)。睡眠质量对疲劳具有显著的正向预测作用(β=0.26，95%CI=(0.17，0.31)，t=8.57,p<0.001)，疲劳对风险驾驶行为具有显著的正向预测作用(β=0.12，95%CI=(0.08，0.15)，t=5.94,p<0.05)，同时，睡眠质量对风险驾驶行为的影响仍旧显著(β=0.17，95%CI=(0.05，0.27)，t=4.16,p<0.001)。因此，疲劳在睡眠质量与风险驾驶行为之间起到部分中介效应，中介效应占总效应的15.6%。采用Bootstrap方法对中介效应的显著性进行检验，结果显示，中介效应95%置信区间为(0.02，0.04)，区间不含0，中介效应显著。

图3 疲劳在睡眠质量与风险驾驶行为间中介效应(气温介于26～30 ℃)

图4中结果表明，当气温高于30 ℃时，睡眠质量对风险驾驶行为具有显著的正向预测作用(β=0.30，95%CI=(0.20，0.42)，t=12.16,p<0.001)。睡眠质量对疲劳具有显著的正向预测作用(β=0.35，95%CI=(0.25，0.44)，t=17.57,p<0.001)，疲劳对风险驾驶行为具有显著的正向预测作用(β=0.18，95%CI=(0.12，0.25)，t=6.82,p<0.001)，同时，睡眠质量对风险驾驶行为的影响仍旧显著(β=0.24，95%CI=(0.20，0.28)，t=9.57,p<0.001)。因此，疲劳在睡眠质量与风险驾驶行为之间起到部分中介效应，中介效应占总效应的21%。采用Bootstrap方法对中介效应的显著性进行检验，结果显示，中介效应95%置信区间为(0.05，0.09)，区间不含0，中介效应显著。

图4 疲劳在睡眠质量与风险驾驶行为间中介效应(气温>30 ℃)

4 讨 论

笔者调查了不同高温天气下工作的公交驾驶员睡眠质量、疲劳和风险驾驶行为信息，通过统计分析和中介效应模型得到了不同高温天气下驾驶员睡眠质量、疲劳与风险驾驶行为特性。其中，不同高温天气下公交驾驶员的睡眠质量、疲劳和风险驾驶行为在统计上达到显著性水平，说明高温对公交驾驶员的睡眠质量、疲劳和风险驾驶行为均存在影响。较高的气温会导致人睡眠质量变差，在气温高于30 ℃时，睡眠质量最差，这与Landstrom[21]的研究结论一致。夏季高温天气更易致人疲劳，Fujii等[22]研究也表明，夏季高温会加重人体的疲劳，对于睡眠质量差的人群影响更加明显。高温会改变驾驶员的驾驶行为，风险驾驶行为增多，这与Wickens等[23]的研究结论一致。高温天气更易使驾驶员产生“路怒”情绪，增加驾驶员的疲劳，提高风险驾驶行为的发生频率。

睡眠质量、疲劳均会对风险驾驶行为产生影响。睡眠质量对风险驾驶行为的发生频率具有显著的正向预测作用，这与赵否曦等[24]的研究结果一致。可见，公交驾驶员在睡眠质量差的情况下，风险驾驶行为的发生频率会提高。同时，睡眠质量对疲劳具有显著的正向预测作用，睡眠质量差的公交驾驶员更易疲劳，这与Davidovi等[25]的研究结果一致。睡眠质量对风险驾驶行为的发生频率具有显著的正向预测作用，这与Useche等[26]的研究结果一致。睡眠质量差的公交驾驶员在从事驾驶工作时更易发生瞌睡、注意力不集中等情况，对安全行车造成了很大的威胁。此外，当气温高于26 ℃时，公交驾驶员疲劳在睡眠质量对风险驾驶行为的影响过程中起到部分中介作用，即公交驾驶员的睡眠质量将会影响其疲劳状况，进而影响其风险驾驶行为，且在气温高于30 ℃时，疲劳的部分中介作用更明显，占总效应的21%。

对比以往研究，文中研究证实了高温季节的温度对公交驾驶员驾驶行为具有显著影响。以往研究常在未考虑环境因素的情况下，将睡眠质量对风险驾驶行为的影响与疲劳对风险驾驶行为的影响割裂开来进行分析，文中研究气温、睡眠质量、疲劳对风险驾驶行为的影响以及各影响因素间的相关关系，并且探究了不同高温天气下疲劳在睡眠质量对风险驾驶行为间的中介效应。基于高温对公交驾驶员睡眠质量、疲劳和风险驾驶行为的影响规律，公交公司可以从缓解疲劳与减少风险驾驶行为的角度出发，为驾驶员设置有效的休息时间，使驾驶员在高温环境下从事驾驶工作产生的疲劳可以通过休息得到缓解。从劳动组织管理方面来看，公交公司以减少交通事故风险为目的，综合考虑发车时间和驾驶员数量等现实因素，优化高温季节公交驾驶员的排班计划，同时加强对公交驾驶员的高温下驾驶风险培训与安全教育。从公交驾驶员个体层面而言需要注意高温季节的个人防护，减少疲劳对风险驾驶行为的不良影响。加强个人健康管理，注重个人的休息时间和睡眠质量，减少原始疲劳的积累与工作疲劳的叠加效应，降低风险驾驶行为的发生频率。

文中研究的不足以及未来研究方向如下：首先，以哈尔滨市公交驾驶员作为调查样本，所得的研究结论是否适用于其他城市公交驾驶员群体有待于进一步的验证，未来可以扩大调查研究的样本来提高研究结论的普适性。其次，调查数据来自于被调查驾驶员的自评问卷，可能存在主观偏差，未来研究可以补充在他人视角下的调研数据，使调查数据更加客观。最后，从影响因素来看，未来可以探究其他与环境有关的因素对风险驾驶行为的影响，如太阳辐射、空气湿度等。同时，在睡眠质量对风险驾驶行为的影响过程中是否有其他中介变量，不同高温天气下中介效应是否不同以及变量之间是否有多重中介效应也是未来值得探究之处。

5 结 论

1)高温天气对公交驾驶员的睡眠质量、疲劳及风险驾驶行为均存在显著影响；

2)公交驾驶员睡眠质量、疲劳对风险驾驶行为具有显著的正向预测作用；

3)当气温处于26～30 ℃时，公交驾驶员疲劳在睡眠质量与风险驾驶行为间起部分中介作用，中介效应占总效应的15.6%；当气温高于30 ℃时，公交驾驶员疲劳在睡眠质量与风险驾驶行为间起部分中介作用，中介效应占总效应的21%；当气温低于26 ℃时，中介效应不显著。