АLГА
Публикации
PsyFace
Услуги
Команда
Контакты
Целедостигатель
Публикации

Применение айтрекера в диагностике уровня сформированности компетенции "прогноз и восприятие опасности" у водителей при управлении транспортным средством

Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского
Социология. Педагогика. Психология. Том 3 (69). 2017. № 2. С. 29–36.

УДК 159.9.07

ПРИМЕНЕНИЕ АЙТРЕКЕРА В ДИАГНОСТИКЕ УРОВНЯ СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ «ПРОГНОЗ И ВОСПРИЯТИЕ ОПАСНОСТИ» У ВОДИТЕЛЕЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ

Ермолаев В.В., Четверикова А.И., Воронцова Ю., Насонова Д.К.


Статья посвящена проблеме формирования компетенции «прогноз и восприятие опасности» у водителей с психическими состояниями разного уровня активности. Представлены результаты эмпирических данных, на основе которых авторами было установлено, что применение айтрекера позволяет диагностировать уровень сформированности компетенции своевременного восприятия и прогнозирования опасности у водителей посредством фиксации системы зрительных репрезентаций полимодального образа. Кроме того, значимыми являются выявленные различия в более низкой способности к восприятию потенциально опасных ситуаций и их прогнозированию при управлении транспортным средством у водителей с доминирующими неравновесными психическими состояниями, а также обнаруженная связь между зрительным вниманием, обеспечивающим восприятие и прогнозирование опасности при управлении ТС с доминирующими психическими состояниями. Успешное формирование компетенции «восприятие и прогнозирование опасности» при управлении транспортным средством, по мнению авторов, предполагает учет уровня развития компетенции «саморегуляция неравновесных психических состояний».
Ключевые слова: восприятие опасности, прогнозирование опасности, айтрекер, транспортная психология, психические состояния, неравновесные психические состояния, саморегуляция, зрительное внимание, водители.

За первое полугодие 2016 года [3] на территории России было зафиксировано 78886 дорожно-транспортных происшествий (далее – ДТП). Примечательно, что подавляющая часть всех аварий, а именно 86,5% связана с нарушением водителями правил дорожного движения. Небольшой вес причин ДТП из-за неисправности транспортных средств (далее – ТС) составляет 2,9% и выражает острую необходимость учета человеческого фактора при управлении ТС, а именно внимания, связанного с так называемой бдительностью за рулем или, другими словами, компетенцией водителя вовремя обнаружить сигналы опасности и спрогнозировать возможность их проявления. Необходимо также учитывать, что управление ТС в условиях мегаполиса предполагает непрерывное воздействие различных стресс факторов, способных провоцировать проявление неравновесных психических состояний, определяемых как состояния повышенного или пониженного уровня активности относительно среднего [10]. Психологической наукой в свою очередь установлено, что психические состояния связаны не только с допущением ошибочных действий в процессе выполнения деятельности [4], но и с изменением течения психических процессов, в том числе внимания [10]. Исходя из установленной связи между психическими процессами и состояниями, тренировка внимания вне зависимости от регуляции психических состояний не представляется эффективной. Следовательно, неспособность водителя к сохранению самообладания, вероятно, приведет к снижению внимания и, соответственно, к снижению бдительности за рулем, т.е. навыка к своевременному прогнозу и восприятию опасности, не обеспечивающему безопасное управление ТС.
Вместе с тем, стоит отметить, что по результатам современных исследований, одним из наиболее объективных методов изучения внимания, посредством фиксации системы зрительных репрезентаций, выступает айтрекинг [7],[8] также широко применяемый в прикладных исследованиях психофизиологиечских состояний водителей [5],[9], их внимания и способности к предвидению опасности [11], бодрствования и сонливости [12].
Преследуя цель объективного исследования одной из основополагающих психологических компетенций, необходимой для безопасного управления ТС [6], мы выдвинули предположение о том, что зрительное внимание, обеспечивающее  восприятие и прогнозирование опасности при управлении ТС, связано с доминирующими неравновесными психическими состояниями водителя. Следует отметить, что доминирующее психическое состояние в меньшей степени обусловливается актуальной текущей ситуацией и в большей – социально-психологическими личностными факторами; на его фоне формируются и существуют актуальные психические состояния. Оно скорее характерно для настоящего периода жизни человека, чем для данного конкретного момента, обусловленного особенностями конкретной ситуации [2].
Объектом исследования выступило зрительное внимание, обеспечивающее прогноз и восприятие опасности, а предметом – зрительное внимание, обеспечивающее прогноз и восприятие опасности водителями с доминирующими неравновесными психическими состояниями.

Программа исследования

В исследовании принимали участие 57 водителей (24 – женского пола и 33 – мужского) легковых автомобилей в возрасте от 22 до 51 года со стажем вождения от 3х до 20 лет. Дальнейшему анализу подверглись данные 43 человек (20 – женского пола и 23 – мужского). Уменьшение выборки было связано с тем, что качество записи данных айтрекером зависит от его чувствительности к физиологическим особенностям респондентов.
Применяемые методы:
  1. Методика определения доминирующего состояния (ДС-8) Л.В. Куликова [2], предназначенная для диагностики относительно устойчивых (доминирующих) состояний на основе субъективных оценок обследуемых;
  2. Методика «Эмоциональная устойчивость» (УПДК-МК Автомобильный-М) АО «Нейроком» [1];
  3. Высокочастотная система трекинга глаз (айтрекер) SMI HiSpeed 1250.
Процедура тестирования состояла из трех этапов. На первом этапе проводилась диагностика на выявление доминирующих психических состояний с применением методики ДС-8 Л.В. Куликова. На втором этапе проводилась диагностика эмоциональной устойчивости с применением аппаратно-программного комплекса УПДК-МК Автомобильный-М АО «Нейроком». Третий этап исследования проводился в специальном звукоизолированном помещении для работы с айтрекером. Для создания протокола предъявления стимулов на айтрекере использовалась программа SMI Experiment Center™ 3.4. Для анализа перемещения взора использовалась программа SMI BeGaze™ 3.4, с помощью которой выделялись области фиксации взгляда, строились тепловые карты и карты внимания [7]. Исследование на айтрекере заключалось в предъявлении серии стимульного материала, подобранного экспертным методом средневзвешенных оценок, для стандартизации материала. Стимульный материал представлялся в виде слайдов с изображением (11 штук) различных мнимых и реальных потенциально опасных ситуаций, возникающих на дороге при управлении ТС. В состав стимульного материала входили как скриншоты видео, записанные видеорегистратором с высоким разрешением, так и фотографии, сделанные из салона ТС таким образом, чтобы на изображении фигурировала приборная панель с показаниями спидометра. Каждый слайд предъявлялся однократно с длительностью в 3 секунды.

В целях наглядности интерпретации результатов, считаем целесообразным раскрыть содержание некоторых слайдов стимульного материала, направленных на изучение уровня восприятия и прогноза потенциально опасных ситуаций при управлении ТС, например:

  1. №3 – Светофор на регулируемом перекрестке с горящим зеленым сигналом, рекламный билборд о безопасности дорожного движения и велосипедист, въезжающий на пешеходный переход наперерез направлению движения;
  2. №5 – Приборная доска (спидометр) со скоростью 60км/ч, сотрудник дорожно-патрульной службы и предупреждающий дорожный знак «Дети»;
  3. №11 – Дорога в черте города, авария с разбитыми машинами и скорой помощью, вдалеке мама с тремя малышами, один из которых уже собирается ступить на проезжую часть.

Результаты и их интерпретация

Обработка полученных данных проводилась методами качественного, количественного, в том числе и статистического анализов. Для подтверждения выявленных доминирующих психических состояний, данные по методике ДС-8 соотносились с данными, полученными в результате диагностики водителей на аппаратно-программном комплексе «УПДК-МК Автомобильный-М». В результате некачественной записи в программе SMI BEGAZE 3.4 из дальнейшего статистического анализа исключались данные (записи) в которых возможность отслеживания глаз терялась более чем 10% времени всей записи, а также данные с отклонением от калибровки более чем на 1,5 градуса. Дальнейшая обработка велась в программной среде MATLAB и STATISTICA 10. Отдельно для каждого испытуемого вычислялись: среднее время пребывания взора в определенной зоне; стандартное отклонение среднего для каждой зоны интереса и каждого слайда: порядок выбора каждой зоны интереса.
На первом этапе статистического анализа, испытуемые были поделены на две группы в зависимости от доминирующего психического состояния (равновесного / неравновесного). Таким образом, в состав группы водителей с доминирующими равновесными психическими состояниями вошли 12 человек, а с неравновесными – 31 человек. Для каждой группы вычислялись усредненные показатели времени пребывания взора и стандартного отклонения среднего в каждой зоне.
Результаты качественного анализа данных, полученных в программе SMI BeGaze™ 3.4, свидетельствуют о том, что:
  1. Внимание водителей с доминирующими неравновесными психическими состояниями первично обращалось в зону мнимой опасности (70% случаев) при игнорировании зоны реальной потенциальной опасности или же первично направлялось на не анализируемые (отвлекающие внимание – реклама, сотрудники ДПС и пр.) зоны слайдов (15% случаев). Только в 15 % случаев водители этой группы замечали реальную потенциальную опасность.
  2. Внимание водителей с доминирующими равновесными психическими состояниями первично обращено в зону реальной потенциальной опасности (60% случаев). В 35% случаев первично они обращали внимание на мнимую опасность и только в 5% случаев на не анализируемые зоны слайдов.
Качественный анализ вышеописанных данных частично подтвердился результатами статистического анализа с применением непараметрического U-критерия Манна Уитни (табл.1).

Таблица 1

Первичная зона внимания водителей с различными доминирующими психическими состояниями


РПО – реальная потенциальная опасность; МО – мнимая опасность; ОВФ – отвлекающие внимание факторы; НПС – неравновесные психические состояния; РПС – равновесные психические состояния.

Представленные результаты статистического анализа различий по особенностям первичного обращения взора в различные зоны слайдов свидетельствует о том, что первичный взор водителей с доминирующими неравновесными психическими состояниями в большей степени обращен в зону отвлекающих внимание факторов (реклама, сотрудники ДПС и пр.) в то время как первичный взор водителей с доминирующими равновесными психическими состояниями в большей степени устремлен в зону реальной потенциальной опасности. Таким образом, можно констатировать характерную более низкую способность к восприятию опасных ситуаций и их прогнозированию при управлении ТС у водителей с доминирующими неравновесными психическими состояниями.
С целью выявления связей между показателями уровня восприятия опасности с доминирующими психическими состояниями был проведен статистический анализ данных с помощью непараметрического критерия ранговой корреляции Спирмена в программной среде STATISTICA 10 (табл. 2). Выбор критерия определялся различной силой шкал полученных данных и малым количественным составом представленных групп выборки. Данные по каждому стимулу рассчитывались отдельно. Для выявления наличия связей мы руководствовались данными результатов по шкале «Эмоциональная устойчивость/неустойчивость» методики ДС-8.
В результате корреляционного анализа было обнаружено следующее:
  1. Выявлена обратная связь между длительностью пребывания взора в зоне изображения мнимой опасной ситуации на слайдах 3-5, 8, 11 с доминирующими психическими состояниями водителей. Это свидетельствует о том, что увеличение длительности пребывания взора в зоне изображения ситуации мнимой опасности связано с пребыванием водителей в неравновесных психических состояниях.
  2. Выявлена прямая связь между длительностью пребывания взора в зоне изображения реальной потенциально опасной ситуации на слайдах 1-5, 8, 10 и доминирующими психическими состояниями водителей. Обнаруженная связь свидетельствует о том, что увеличение длительности пребывания взора в зоне изображения реальной потенциально опасной ситуации связано с пребыванием водителей в доминирующих равновесных психических состояниях.
Полученные результаты свидетельствуют о высокой значимости формирования компетенции саморегуляции неравновесных психических состояний у водителей.

Таблица 2

Связь длительности пребывания взора водителей в зоне изображения ситуаций опасности и их доминирующими психическими состояниями

РПО – реальная потенциальная опасность; МО – мнимая опасность; *– р<0,05;  ** – р<0,01.

Выводы:

  1. Применение айтрекера позволяет диагностировать уровень сформированности компетенции своевременного восприятия и прогнозирования опасности у водителей на основе фиксации системы зрительных репрезентаций полимодального образа.
  2. Существует связь между зрительным вниманием, обеспечивающим восприятие и прогнозирование опасности при управлении транспортным средством с доминирующими психическими состояниями водителей.
  3. Более низкая способность к восприятию реально потенциально опасных ситуаций и их прогнозированию при управлении транспортным средством характерно водителям с доминирующими неравновесными психическими состояниями.
  4. Для успешного формирования компетенции «восприятие и прогнозирование опасности» при управлении транспортным средством, необходимо учитывать уровень развития компетенции «саморегуляция неравновесных психических состояний».
Авторы считают перспективным продолжение исследований своевременного восприятия опасности у водителей на основе фиксации системы зрительных репрезентаций полимодального образа на выборке водителей, неоднократно попадавших в ДТП.

Список литературы

  1. Аппаратно-программный комплекс (АПК) для тестирования и развития психофизиологических качеств водителей УПДК-МК Автомобильный // НЕЙРОКОМ. Режим доступа: http://www.neurocom.ru/ru2/auto/updk_mk_auto.html (дата обращения:01.12.2015)
  2. Диагностика здоровья: психологический практикум / под ред. Г. С. Никифорова. – СПб.: Речь, 2011. – 949 с.
  3. Дорожно-транспортная аварийность в Российской Федерации за I полугодие 2016 года. Оперативный информационно-аналитический обзор. – М.: ФКУ НИЦ БДД МВД России, 2016. – 17 с.
  4. Емельянов, А.М., Котик М.А. Ошибки человека-оператора (Психологический и кибернетический аспекты) / А.М. Емельянов, М.А. Котик // Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Транспорт». – 1988. – № 12. – С. 15–16.
  5. Изучение психических состояний водителей с помощью айтрекера / Ермолаев В.В., Четверикова А.И., Пучкова А.Н., Венерина О.Г. // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). – 2016. – № 4 (47). – С. 132-137.
  6. Ильина, И.Е. Применение автотренажеров при обучении водителей категории «В»: моногр. / И.Е. Ильина, В.В.  Лянденбурский, С.А. Пылайкин. – Пенза: ПГУАС, 2014. – 220 с.
  7. Огнев, А.С. Использование инструментальной психодиагностики для оценки информационного контента / А.С. Огнев, О.Г. Венерина, В.А. Яковлев // Вестник МГГУ им. М.А. Шолохова. Сер. «Педагогика и психология» – 2012. – № 4 – С. 103 – 112;  
  8. Современная экспериментальная психология: в 2 т., Т. 1 / под ред. В.А. Барабанщикова. – М.: Институт психологии РАН, 2011. – 555 с.
  9. Применение метода айтрекинга для оценки психических состояний водителей / Венерина О.Г., Ермолаев В.В., Мельникова Д.В., Четверикова А.И. // Вестник Московского государственного гуманитарного университета им. М.А. Шолохова. Педагогика и психология. – 2014. – № 2. – С. 98-104.
  10. 10.    Прохоров, А.О. Психология неравновесных состояний / А.О. Прохоров. – М.: ИП РАН, 1998. – 152 с.
  11. Application of eye-tracking in the testing of drivers: a review of research / B. Kapitaniak,M. Walczak, M. Kosobudzki, Z. Jóźwiak, A. Bortkiewicz // International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health. – 2015. – Vol. 28 (6). – P. 941–954
  12. Dongare, H. Eye Gaze Tracking and Eyes off the Road Detection for Traffic Safety on Raspberry Pi / H. Dongare, S. Shah // International Journal of Innovative Research in Electrical, Electronics, Instrumentation and Control Engineering. – 2016. – Vol. 4, issue 6. – P. 154-157.
Made on
Tilda