摘要:基于计划行为理论框架,探索电动车头盔用户需求,构建电动车头盔设计策略。结合文献研究方法,建立头盔相关研究内容与计划行为理论框架各要素之间的联系,并转化为设计策略。基于计划行为理论框架产出了电动车头盔的用户需求列表,包括安全需求、舒适需求和额外需求,根据需求提出了电动车头盔设计方法。计划行为理论框架能预测电动车头盔佩戴行为、洞察用户需求,建立具有针对性的头盔设计策略,并用于优化头盔佩戴体验。
关键词:电动车头盔;骑行安全;计划行为理论;用户需求;设计策略
中图分类号:J0-05 文献标识码:A
文章编号:1003-0069(2024)23-0080-06
引言
在电动车交通事故中,颅脑损伤是首要致死原因[1]。佩戴头盔可以避免危急情况下人体头部与周围物体进行直接接触[2]。世界卫生组织报告称,正确的头盔佩戴能使致死性伤害的风险降低42 %,受伤的风险降低69 %[3],因此头盔的佩戴对电动车交通伤害的预防至关重要。
计划行为理论(the theory of planned behavior 简称TPB)用于解释人类行为背后的动机和决策过程[4]。TPB 可以帮助我们了解影响电动车驾乘者头盔佩戴行为的因素,深入了解骑行者需求,进而为电动车头盔的设计研究提供策略。
一、电动车头盔
(一)电动车头盔概述
当前,电动车头盔的市场需求和供应都在持续增长,然而,一些低质量的头盔在头部遭遇撞击时可能无法提供足够的保护。为此,电动车头盔的新国家标准在2023 年7 月1 日开始实施,旨在管控电动车头盔的市场乱象和安全有效性。骑行头盔分为摩托车乘员头盔(A 类)和电动自行车乘员头盔(B 类)。如图1 所示,头盔形状又分为1 型、2 型和3 型,也称作全盔、3/4 半盔和1/2 半盔[5]。在性能方面,全盔对于头部的保护覆盖范围更广[2],但透气性与便携性相对较差;3/4 半盔兼顾透气性和防护性;1/2 半盔容易佩戴,携带方便,更受骑行者青睐,但防护性有限[6]。
(二)电动车头盔的使用现状
随着电动车数量的快速增长,我国交通事故伤亡人数仍然在逐年增长[7]。过去大量关于驾乘者头盔佩戴情况的研究反映出了驾乘者头盔佩戴率低、佩戴态度消极等问题[8]。近年来,为提高电动车头盔使用率,我国相关部门采取了一系列综合措施,包括加强佩戴头盔宣传教育、施展严格的执法与监管、部署“头盔识别系统”实时监控电动车头盔佩戴情况等。
头盔在佩戴过程中是否安全有效,并不仅仅取决于头盔本身的防撞性能,也需要电动车驾驶者对头盔使用持有积极态度。“头盔不够舒适”是不佩戴头盔的电动车驾驶者抱怨最多的问题。头盔热舒适性差、阻碍佩戴者视觉、听觉等问题都可能降低头盔的保护效能,甚至加大发生事故的风险。因此,电动车头盔设计不仅需要保证其必要的安全性能,还要关注于头盔佩戴体验的优化,促使用户更愿意在日常出行中使用头盔,进而降低交通事故中头部受伤的风险。
二、计划行为理论与头盔佩戴行为预测
(一)计划行为理论概述
计划行为理论通过评估个体的行为意向,可以有效地预测个体的实际行为表现,此意向受3 种核心因素的共同塑造:态度、主观规范及知觉行为控制[4]。如图2 所示,该理论能够有效地预测影响电动车驾乘者佩戴头盔行为的多种因素[9],并为头盔设计策略或交通安全干预措施提供科学依据。其中,“行为态度”涉及个体对于执行某项行为的情感反应,正面情绪体验越强烈,表明态度越积极,从而直接增强其执行该行为的意愿程度。“主观规范”则体现了社会环境对个体行为选择的影响力,当个体感知到周围重要他人(如亲友)普遍采纳某一行为模式时,其遵循相同行为路径的可能性随之增加。“知觉行为控制”指的是个体基于既有认知对执行某行为的自我效能判断,这包括可利用资源的评估及预期障碍的分析。简而言之,个体若自认拥有丰富的资源支持且面临的阻碍有限,其知觉行为控制力则被认为更强,进而在行为实施上展现出更高的自主性和决心。
(二)计划行为理论预测头盔佩戴行为
如图3 所示,头盔自身性能以及电动车使用者被不同角度观察下的多种要素,均可能对骑行者头盔使用的意愿造成直接影响。将电动车头盔性能研究、骑行用户头盔佩戴行为研究与计划行为理论框架中的行为态度、主观规范、知觉行为控制相对应,可以有效预测电动车头盔佩戴行为。
1. 行为态度
电动车骑行者对头盔佩戴过程的积极或消极评价对应TBP 框架中的行为态度,如果个体认为佩戴头盔能够有效保护他们在发生事故时免受伤害,并且认为头盔佩戴是足够舒适的,他们对佩戴头盔的态度将是积极的,从而更有可能形成佩戴头盔的行为意图。
2. 主观规范
骑行者的重要他人(如家人、朋友、同事)对佩戴头盔的看法对应TBP 框架中的主观规范,如果驾乘者感受到其重要他人对于佩戴头盔的期望和积极态度,那么这种社会“压力”将增加他们的佩戴头盔的行为意图。
3. 知觉行为控制
骑行者对佩戴头盔过程的控制感对应TBP 框架中的知觉行为控制,如果驾乘者认为他们周围资源能够使他们轻松佩戴头盔(如骑行者的头盔在功能性和舒适度方面都相当优秀)或是有预期佩戴阻力较小(如行程较短、天气宜人等),即使行为态度以及主观规范的影响并不显著,他们也将更有可能形成佩戴头盔的意愿和行为。
(三)头盔研究内容分类
头盔相关的学术研究主要分为两大类:头盔性能研究与用户研究。前者侧重于头盔的安全性和舒适性评估,涉及材料科学、生物力学及空气动力学等多学科交叉;后者则聚焦于头盔佩戴行为的直接与间接探究,常用的研究方法包括路口观察、问卷调查及用户访谈。这些研究成果能够与计划行为理论的各构成要素相联系,为进一步构建该理论框架下的完整模型提供支持,同时有助于深入理解用户的实际需求。
1. 头盔性能研究
安全性能强化了驾乘者的驾驶安全感,其强度越高,越能促进驾乘者佩戴头盔的意愿;而舒适性能则直接影响驾乘者的感官体验,舒适度的提高能积极地影响驾乘者佩戴头盔的态度。因此,头盔性能与TPB 框架中的行为态度和知觉行为控制因素紧密相关。
电动车头盔的整体结构一般包括外壳、缓冲层、舒适衬垫、固定束带和护目镜等组成部分,各组件的常用材料及其特性如表1 所示。外壳的主要功能在于分散碰撞时产生的冲击力并吸收部分能量。当碰撞发生时,缓冲层与外壳直接接触,通过将冲击力扩散到更大的区域并吸收能量来实现缓冲效果。此外,舒适衬垫、佩戴装置以及护目镜等部件进一步增强了头盔的功能性和舒适性,降低了驾驶环境对驾驶者的干扰,从而提升了驾驶体验。
(1)头盔安全性能
在头盔性能研究中,安全性能研究主要集中在材料和结构两个方面。此类研究重点考察不同材料对头盔强度、刚度及抗冲击性能的作用,并深入探讨头盔内外结构的设计,包括内衬材料的选择与外壳形态的优化。目标是在各类潜在事故中为佩戴者提供最大程度的保护,确保头盔符合相关安全标准,并能有效抵御各种类型的冲击。常见的头盔属性及其对安全性能的影响如表2 所示。
(2)头盔舒适性能
头盔的舒适性能直接影响驾驶者的专注度和佩戴体验,进而影响头盔的佩戴行为。一款具有良好舒适性的头盔应具备轻便、透气、贴合头部以及有效管理湿度和噪音的特点。因此,对头盔舒适性能的分析能够揭示头盔不同属性与佩戴者行为之间的关系。常见的头盔属性及其对舒适性能的影响如表2 所示。
2. 骑行用户研究
电动车骑行者的头盔佩戴行为受到多种因素的影响,不同群体在多个观察角度下展现出的行为差异显著。通过对相关文献的分析,本研究从电动车属性、驾驶环境和个人差异3 个角度归纳了影响头盔佩戴行为的因素,具体内容概括如表3 所示。
(1)电动车属性角度
①电动车排量:行驶速度直接关联着驾乘者对危险的感知,在驾驶更大排量电动车时,驾乘者更倾向于主动佩戴头盔。
②头盔存储方式:目前许多电动车缺乏适宜的头盔存放空间,导致头盔在电动车骑行前后的存储、携带存在一定困难,可能会遭受潮湿、暴晒、发霉或失窃等问题,进而影响驾乘者使用头盔的意愿。
(2)驾驶环境角度
①驾驶时段:驾驶时段影响驾乘者对驾驶路况的评估。例如,在工作日的早晚高峰期,道路上车流量较大,事故发生概率更高,交通管制更为严格,电动车骑行者更倾向于佩戴头盔。
②电动车驾驶者面对不同驾驶区域与道路类型时,表现出不同的事故风险评估标准。城市内环区域内的骑行者驾驶更为谨慎,头盔佩戴率较高,而越远离城市中心、越接近郊区的道路,骑行者越容易超速行驶,头盔的佩戴率较低,事故重伤率也相应增高[10]。
③季节:电动车头盔的佩戴情况呈现季节性波动趋势,驾驶员和乘客的头盔佩戴率在冬季明显高于夏季[3]。
(3)个人差异角度
①人群分类:不同用户群体对头盔使用过程有不同的期望。中老年群体和工人农民群体是电动车驾驶中主要的受伤群体[1]。中老年人和蓝领工人更注重头盔的易用性、便携性和性价比,而如外卖配送员等职业群体,因职业需求需频繁沟通且骑行距离长、时长多,因此对头盔的安全属性和实用功能有更高的期望[11]。
②性别:相较于男性,女性通常展现出更强的电动车驾驶安全意识。然而,由于女性的头发普遍较长,长时间佩戴头盔可能会引起头部不适,这可能会影响女性对驾驶过程中舒适体验的评估[3]。
③年龄:在当前社交媒体广泛倡导电动车驾乘者佩戴头盔的社会氛围中,年轻群体展现了更为敏锐的安全警觉性和对头盔佩戴的正面态度。相比之下,虽然年长的驾驶者倾向于采取更为谨慎的驾驶方式,但由于信息接收渠道的限制和对新型头盔了解不足,他们在头盔重要性的认知上相对较弱,不规范佩戴头盔的情况较为普遍。
④安全教育差异:接受更多交通安全教育的群体通常更能认识到佩戴头盔的重要性,高学历或拥有驾照的人群对佩戴头盔持有更加积极的态度。
⑤驾驶责任感:驾驶责任感源于驾驶者的后果意识以及周围人的态度和期望。家人与朋友的鼓励能增强驾驶者佩戴头盔的自我效能感,这是已婚驾驶者头盔佩戴率高于未婚驾驶者的一个原因[12]。对于4 岁以下的儿童,驾驶者的头盔佩戴责任意识直接影响儿童的头盔佩戴情况[13]。
⑥驾驶频率:驾驶频率影响驾驶者出行时头盔佩戴的计划和决策。电动车出行习惯较为规律的驾驶者的头盔佩戴率通常较高,反之,电动车驾驶距离短、驾驶频率低的驾驶者佩戴头盔的概率较低[12]。
⑦个人经历:驾乘者的先前经历会影响其佩戴头盔的态度,例如,驾乘者受到过交通制裁或经历过交通事故等,都会对其头盔佩戴行为产生影响。
三、计划行为视角下的电动车头盔设计策略
消极情绪分析是设计学中一个重要的工具,可以帮助设计师更好地理解用户需求,指导产品和服务的改进方向,从而创造出更加人性化和有效的设计方案[14]。通过计划行为理论分析用户消极的头盔佩戴行为,可以构建出反映各类因素与头盔佩戴行为之间相互关联的框架,从而帮助设计师更好地理解骑行者的需求和行为模式。计划行为理论分析骑行者消极行为的具体内容如图4 所示,设计策略产出过程如图5 所示。
(一)计划行为理论分析用户消极行为
关于头盔佩戴的消极行为可细分为拒绝佩戴、选择性佩戴、被动佩戴、不规范佩戴以及未携带头盔等几种类型。依据计划行为理论,通过对不同头盔特性和用户特征的系统分析,能够识别出影响骑行者佩戴头盔意愿的关键因素。进一步的,这些因素与具体的消极行为模式能够建立明确的关联性。
1. 不佩戴头盔
(1)行为态度
当骑行者认为佩戴头盔会导致闷热、潮湿、阻碍视野或过度负重等不良体验时,会对佩戴头盔产生抵触情绪。此外,如果头盔的保护性能不足以赢得佩戴者的信任,具体体现为头盔不贴合头部、受力不均、外形缺乏抗冲击性、接触时感觉生硬且缺乏包裹性等,骑行者不佩戴头盔的意愿会更加强烈。
(2)主观规范
从地区到社群乃至家庭,如果周围人缺乏普遍的头盔佩戴习惯,个体更容易受环境影响而忽略佩戴头盔的重要性。从社会压力的角度看,佩戴头盔可能被视为“不酷”或“多余”,一些人担忧佩戴头盔会损害自身形象或外观,特别是年轻人,这种社会压力可能导致他们不愿意佩戴头盔。
(3)知觉行为控制
当骑行者评估骑行目的和体验,认为头盔未能在美观性、安全性和舒适性之间达到满意平衡时,佩戴头盔的意愿会降低;不同群体的安全认知存在差异,部分骑行者认为自身驾驶技术娴熟,发生事故的概率较低,佩戴头盔的积极性也相对较低。
2. 选择性佩戴头盔
(1)行为态度
一些骑行者可能在特定情况下认为佩戴头盔不方便、不必要或不舒服,从而大大降低佩戴积极性。例如,在天气较热时,骑行者可能因为佩戴头盔导致头部闷热及长期佩戴引发的皮肤问题而不愿佩戴;在熟悉的路段或车流量较少的情况下,骑行者可能认为事故风险较低,因而选择不佩戴头盔。
(2)主观规范
骑行者在不同情境下可能感受到不同的社会压力,从而选择性地佩戴头盔。例如,在与不佩戴头盔的同伴一起骑行时,骑行者可能更倾向于采取同样的行为;在经过缺乏交通管制的区域时,骑行者可能认为无需佩戴头盔。
(3)知觉行为控制
骑行者会根据具体情境判断是否佩戴头盔,例如在市区繁忙路段,特别是在有警察巡逻或监控摄像头的情况下,更倾向于佩戴头盔;而在紧急出行或短途骑行时,骑行者可能认为佩戴头盔没有必要。
3. 被动佩戴头盔
(1)行为态度
部分骑行参与者对于佩戴防护头盔表现出消极的认知倾向,然而其实际行为更多地受制于主观规范及感知到的行为控制力的影响,进而导致了他们被动佩戴头盔。
(2)主观规范
骑行者可能因外部因素的影响和制约而被迫佩戴头盔,例如,家庭成员或朋友期望或要求骑行者佩戴头盔以确保安全,由此给骑行者带来的压力使其被迫佩戴头盔;此外,在执法人员的强制要求下,骑行者也会被迫佩戴头盔。
(3)知觉行为控制
在对骑行过程的交通督察力度评估中,骑行者可能出于避免罚款或其他法律后果的压力而被迫佩戴头盔。
4. 不规范佩戴头盔
(1)行为态度
很多骑行者可能因为头盔不够舒适、调整不当或者是觉得佩戴麻烦而不愿意正确佩戴头盔。例如,一些头盔的收束带设计比较简陋,在固定时不能较好地包裹骑行者的头部,导致在佩戴过程中出现晃动和压迫感,最终骑行者可能以错误的方式系紧头盔来解决不适的问题。
(2)主观规范
如果一些骑行者对头盔能正常发挥保护效能的条件没有清楚的了解,加上所在地区没有严格的法律监管和处罚措施,或者缺乏公众教育,那么社会整体规范的作用可能会较弱,导致骑行者错误范佩戴头盔的情况成为常态。
(3)知觉行为控制
在评估骑行过程的阻碍因素时,如果骑行者认为当前头盔难以固定或会对骑行状态造成不良影响,这将导致其更倾向于采用错误的佩戴角度和固定方式来佩戴头盔。
5. 未携带佩戴头盔
(1)行为态度
一些骑行者可能认为现有头盔易脏易损、过于沉重、不便携带、容易丢失等,在部分出行场景下不会携带头盔。
(2)主观规范
如果周围大量人群不携带头盔,骑行者可能会受到这种行为模式的影响,导致出行前携带头盔的优先级降低。此外,当头盔的外观遭受损坏或污染时,骑行者可能倾向于暂时不携带头盔,直至头盔经受处理后恢复清洁状态。
(3)知觉行为控制
当骑行者评估自身携带条件时,如果头盔体积较大、重量较重,而电动车的收纳空间有限,缺乏专门的头盔存储模块,骑行者可能会选择不携带头盔。此外,出于便利性考虑,骑行者在临时或短途出行时也可能不携带头盔。
(二)头盔设计策略产出
1. 针对用户安全需求的设计策略
(1)提升头盔吸能缓冲性能
头盔的缓冲性能主要研究不同材料(ABS 塑料、PC 聚碳酸酯、碳纤维等)以及内部结构(泡沫层厚度、密度等)对防护性能的影响。在设计策略中,仿生设计旨在将自然生物高效能、轻量化和环境适应性强等特点运用在产品优化中,可以为头盔设计提供思路。例如,柚子在高空掉落到底面时,柚子皮会吸收大量的冲击力,保护了其内部结构的完整性。受柚子皮缓震结构的启发,宝马开发了一款具有强阻尼和抗冲击性能缓冲层的头盔,如图6 所示。
当前市场上电动车头盔存在质量参差不齐的现象,部分头盔甚至不符合基本的安全标准,这可能使得消费者在不知情的情况下佩戴了劣质头盔。因此,满足用户的头盔安全性能需求不仅需要材料科技的进步和产品设计的优化,还需要更严格的市场监管。
(2)为用户带来安全感
头盔适配性研究旨在确保头盔设计符合人体工程学原理,以适应大多数人的头型特征。适配性不佳的头盔不仅可能导致头部局部受力,增添额外受伤风险,还可能让驾驶者感到松动或紧绷,影响驾驶专注度。鉴于不同人的头型差异显著,设计中采用可调节或可更换的衬垫可以改善头盔的贴合度。
头盔的固定状态是预防头部损伤的重要因素。在事故中,固定不当或固定不良的头盔可能导致偏移或弹射,从而丧失保护作用。然而,在当前的实际交通场景中,仅有少数骑行者正确佩戴并紧固了下巴带,这表明头盔收束带设计需要进一步优化。收束带的设计应考虑最佳宽度和材质,同时确保易于操作并具备快速释放机制,以便在紧急情况下能够迅速脱下头盔。
2. 针对用户舒适需求的设计策略
(1)为佩戴者提供良好的热舒适性能
在用户舒适需求的研究范畴内,热舒适性是头盔用户体验中最常探讨的关键属性之一。如果头盔未能有效散热,不仅会导致使用者感到不适,甚至可能引发热应激反应,从而影响佩戴者的驾驶专注度。影响电动自行车驾驶者热感受的因素众多,其中包括风速、头发长度、头盔的颜色与材质、外界热源以及通风系统的效能等。热舒适性的评估可以通过多种主观和客观手段来进行,主观评价主要通过问卷调查来获取信息,而客观评价则依赖于测量温度、湿度、骑行者的生命体征以及空气动力学效率等指标[15],这些手段可以有效指导和验证头盔设计。
不同类型头盔在热舒适性能方面存在显著差异:虽然全封闭式头盔在物理层面上提供了更高的安全保障,但却在一定程度上限制了驾驶者的听觉与视觉体验,并且在高温环境下可能会对驾驶者的认知表现造成负面影响[16]。因此,设计师在开发不同类型的头盔时,应当根据不同的人群特点和使用场景来优化设计,以凸显各类头盔的独特优势。
(2)提高头盔亲和属性
头盔的亲和属性由适配性、舒适度和稳定性等要素共同构成。不同佩戴者对亲和属性的衡量标准存在差异,例如,不同生活习惯的佩戴者对头盔内部的卫生状况表现出不同的接受程度。为了提升头盔与各类佩戴者之间的亲和性,与头部直接接触的部分应采用抗菌材料,并具备一定的可塑性,在功能上采用便于拆卸和清洗的结构,以此维持内部的清洁度,增强佩戴者对头盔内部环境的接受度。
(3)减轻头盔重量
尽管新技术已被应用于制造较轻的头盔,但全球仍有众多电动车驾驶者佩戴着传统重量级别的头盔。长时间驾驶时,头盔的重量会导致驾驶者颈部和肩部疲劳,甚至影响其认知表现,增加事故风险。因此,头盔设计应采取轻量化策略,减少对头部的压迫感。如图7所示,获得A' 国际设计大奖的3D 打印头盔“Voronoi”以自然界广泛存在的泰森多边形结构为灵感,尝试在骑行头盔的轻量化与安全性之间寻找最佳平衡点,为轻质吸能头盔的设计提供了方案。
(4)减少驾驶时外界环境的干扰
驾驶视野限制、眩光影响以及环境噪声和车辆振动等因素都会影响驾驶舒适性。在头盔设计中,应设置较大的面罩开口以扩大视野范围,并确保头盔镜片具有清晰、防眩光和防起雾等功能。虽然头盔开孔有助于热量散失,但可能会增加气动阻力,影响头盔在高速驾驶时的稳定性。因此,头盔设计应采用优良的气动外形,并采用高效的隔音材料和衬垫,以减少因空气流动产生的阻力、振动和噪音。
3. 针对用户额外需求的设计策略
(1)细分头盔功能满足不同群体需求
电动车不仅是便捷的交通工具,还在众多产业链中扮演着不可或缺的角色。随着骑行电动车的职业和群体不断增加,电动车头盔成为了承载多样化需求的重要载体。因此,电动车头盔设计需考虑不同职业佩戴者的功能性需求,以确保骑行安全并提高工作效率。此外,头盔设计也应着重关注儿童、女性和老年人等特定人群的需求,根据相关群体的生理特征和行为特征来进行设计。
(2)考虑市场需求现状以及环保问题
目前,电动车头盔领域已有丰富的创新设计方案与学术研究成果。然而,头盔成本仍然是影响市场需求和普及程度的关键因素。高昂的价格可能限制消费者的购买能力,特别是在经济欠发达地区。因此,降低成本并提供多样化的价位选择是头盔行业面临的挑战之一。同时,鉴于电动车头盔为高需求量的消耗品,其生产和废弃物处理对环境的影响不容忽视。头盔行业需关注环保问题,探索可持续发展路径,如使用环保材料、采用可持续生产方法以及推动头盔回收与再利用等。
(3)优化头盔携带和存储方式
携带和存储不便可能导致头盔受潮、暴晒或发霉,进而影响佩戴率。优化头盔的携带和存储方式,如设计头盔折叠结构和便携袋等,增强头盔和电动车的一体性,可以提高头盔使用频率并延长其使用寿命。如图8 所示,“OVERADE PLIXI”是一款由法国设计工作室Agency 360 的Patrick Jouffret 设计的折叠式头盔,按预定轨迹折叠后,头盔体积能够显著减小,便于携带。
结语
本文从计划行为理论的视角,综合分析了影响电动车驾乘者头盔佩戴行为的各种因素,并将这些分析结果转化为用户需求,进而产出设计策略。在计划行为理论视角下,头盔性能与用户的个人认知、习惯和经历差异会从不同角度共同影响用户的头盔佩戴意愿和行为。通过分析消极头盔佩戴行为,探索头盔设计中的机会点,最终将用户需求明确为安全需求、舒适需求和额外需求。头盔设计策略旨在识别并解决消极头盔佩戴行为背后的问题,通过优化头盔设计为佩戴者提供更好的保护和舒适体验。结合相关部门的宣传与监管措施,将头盔设计策略应用到设计实践中有望降低电动车事故的伤亡率。
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