Моделі формування часу реакції водія

Лекція 6: Час реакції водія

Важливе значення у діяльності водія має час його сенсомоторної реакції, тобто часовий інтервал між моментом появи сигналу і початком реалізації відповідних дій. Чим менший час, який витрачається на відповідні дії подразника, тим більша швидкість реакції водія. Час реакції в одного й того ж водія не залишається постійним, оскільки залежить від умов руху, суб'єктивного стану самого водія, багатьох інших факторів. Раптове виникнення небезпеки збільшує час реакції, особливо, коли темніє.

Час реакції водія дуже складний психічний процес. Розуміння, прогнозування, управління часом лише при умові вияснення психофізіологічних механізмів всього процесу сприйняття. Без залучення психологічних положень важко пояснити такі фактори, як неоднозначність часу реакції на один і той самий сигнал, зміну часу реакції в часі або появу меншого часу реакції при значній втомі, ніж в період оптимальної працездатності. Використовуючи формулу Клода Шенона з теорії інформації У. Хик встановив лінійний зв’язок між часом реакції та інформаційною ємністю сигналу. Цей зв'язок отримав назву інформаційного зв’язку.

Математична гіпотеза Хіка виражається формулою:

t_p=a * log₂(n - 1), (1)

де t_p - час реакції, n – кількість рівнозначних альтернатив, а - стала.

Ця гіпотеза має обмежену дію, оскільки людина це складна система, і велике значення має в даній ситуації набутий особистий досвід.

Вивчення часу реакції водія в реальних умовах показало, що інформаційний зміст стимулу не завжди грає важливу роль, а умови сприйняття, значущість, відкритість до сприйняття є важливішими.

В реальній діяльності людини зі збільшенням ентропії (міра невизначеності випадкової величини) стимулів кількість помилок зменшується, що суперечить закону Хіка, за яким збільшення ентропії стимулу призводить до збільшення, а не до зменшення кількості помилок. Отже, закономірність Хіка не є універсальною залежить від конкретних дорожніх умов.

Показник ролі умов сприйняття залежить від ступені важкості зорового розпізнавання сигналів, від тренованості досліджуваного, від сумісності сигналу та способу реагування.

Недоліком інформаційної моделі формування часу реакції людини є не прийняття до уваги ступеня навченості людини.

При дослідженні стану збудження окремих частин зорового аналізатора людини при запам’ятовуванні знаходження одночасно представлених світлових сигналів було встановлено, що ступінь підвищення збудження кожного з пунктів аналізатора зменшується при збільшенні кількості стимулів. Латентний період ((англ. response latency; від лат. latens - прихований, невидимий) - час, проходящєє від нач. дії подразника до виникнення у відповідь реакції. Л. п. складається з часу физико-хімічних процесів, що відбуваються в рецепторі, проведення збудження по провідних дорогах, аналітико-синтетичних інтеграційних процесів в мозкових центрах і часі спрацьовування м'язів або залоз. Величина Л. п. залежить від модальності, інтенсивності і ін. особливостей подразника, від міри складності і автоматизації реакції, від готовності відповідних нервових доріг і структур до сприйняття сигналу і проведення збуджень, від функціонального стану н. с. і індивідуально-типологічних її особливостей.) реакції підвищується тільки в тому випадку, якщо кількість альтернатив збільшується до 10.

З позиції фізіології вищої нервової системи час реакції визначається двома умовами: складністю та кількістю ланок на нервовому шляху, по якому передається збудження, та ступенем збудженості цих шляхів. На основі цього є запропонована друга модель формування часу реакції водія. В її основі лежить гіпотеза про те, що швидкість реагування заклечається не в процесах вибору, а в готовності людини сприймати даний сигнал та певним чином реагувати на нього. Це не спростовує думку про те, що інформація сприймається та обробляється з деякою сталою, або змінною швидкістю, і відповідно, час на прийом залежить від її кількості.

Вибір моделі має велике практичне значення. Відповідно до інформаційної моделі час реакції безперервно збільшується зі збільшенням інформаційного завантаження і якесь кінцеве максимальне значення не можливе. Модель, що базується на асоціативних зв’язках стверджує, що після перевищення об’єму оперативної пам’яті, час реакції приймає постійне значення, що коливається біля якоїсь сталої величини характерної для даної особистості. Якщо ймовірність надходження сигналів не однакова, то час реакції на сигнал більшої ймовірності (більш очікуваний) менший, ніж на менш ймовірний. В даному випадку можна говорити про мінімальний час реакції водія.

Остаточний вибір моделі можливий на основі експериментальних досліджень. Було встановлено, що по мірі збільшення кількості стимулів від 1 до 7-9 час реакції збільшується, а потім стабілізується. Відхилення від цього значення залежать від кваліфікації водія та ймовірності появи сигналу.

Наприклад, зміна часу реакції водія на гальмування лідера. Таблиця 1.

Вивчення часу реакції в реальних умовах показало, що більш життєвою є друга модель.

Згідно, до сучасних уявлень про механізм прийому людиною сигналів зовнішнього світу процес формування часу реакції в загальному вигляді можна записати так:

Мал. 1. Блок-схема формування часу реакції водія

1- Блок виявлення сигналу; 2 - блок оперативної пам’яті; 3 – збудження нервових шляхів, прямо пропорційне їх кількості; 4 - функціональний рівень збудження нервових шляхів; 5 – використання готових асоціативних зв’язків; 6 – формування зв’язку на основі існуючих; 7 – формування нового раніше не існуючого зв’язку; 8 – формування дії-відповіді; 9 – реалізація відповідної дії; А – блок збудження нервових шляхів; Б – блок асоціативних зв’язків.

Інтервал часу між моментом появи сигналу та початком реалізації відповідної дії і є часом реакції. Цей інтервал включає в себе вся блоки сприйняття. Швидкість формування відповідної дії водія буде визначатися ступенем збудження нервових шляхів та існуванням асоціативного зв’язку сигнал-відповідь. Завдяки особливостям людської психіки заздалегідь під дією якогось фактору приводити в стан збудження зв’язки між певним сигналом та відповіддю на нього, час реакції водія може зменшуватися тим ефективніше чим вища ступінь нервових шляхів, що відповідають цьому зв’язку. Якщо перед водієм стоїть задача реагувати з максимальною швидкістю на декілька сигналів, то декілька нервових шляхів приходять в стан підвищеного збудження. Якщо сигнали рівні, то збудження всіх шляхів однакове, при різноймовірних – сигналу більшої ймовірності відповідає більш високий рівень рівень збудження, а відповідно і менший час реакції.

В ситуаціях близьких до умов простої реакції, коли один з можливих сигналів має найбільшу ймовірність появи (наприклад, гальмування лідера на пустій багато смуговій дорозі) і відповідний асоціативний зв'язок має найбільший в порівнянні до інших рівень збудження, час реакції водія залежить від несподіваності появи цього сигналу, тобто від його інформаційної ємності і має найменшу величину. Якщо очікується цей сигнал, але не один, а одночасно з іншими, то по мірі збільшення кількості таких сигналів збільшується і час реакції водія. Але при кількості сигналів більше 7 ця закономірність порушується – час реакції залишається незмінним та зменшується лише на сигнал, ймовірність появи якого вище інших.

Перевагою асоціативної моделі є те, що вона дозволяє не тільки пояснити зміну часу реакції в реальних умовах, але і знайти шляхи до оптимізації цього показника через вплив на характер представлення сигналу або через розвиток певних якостей необхідних оператору.