CC BY
24ПСИХОЛОГИЯ > ф
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.1, Четверикова А. И.2, Воронцова Ю.3, Насонова Д. К.4
12 3,4Московский педагогический государственный университет, Москва, Россия E-mail: evv21@mail ru1, alenachetverikova@yandex. ru2, jL voroncova@gmail com3, dari. azisova@gmail com4
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.
ВВЕДЕНИЕ
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
29
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;
30
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 60 км/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
31
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
Зоны Медиана Сум. ранг U z Р Кол-во людей
внимания РПС НПС РПС НПС РПС НПС
РПО 2 1 342,50 603,50 107,50 2,72 0,01
МО 1 2 194,00 752,00 116,00 -2,58 0,03 12 31
ОВФ 1 2 147,50 798,50 69,50 -3,63 0,00
Примечание: 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
32
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
№ слайда 1 2 3 4 5 8 10 11
Зона интереса Доминирующие психические состояния
РПО 0,256* 0,342** 0,305* 0,323** 0,372** 0,256* 0,395**
МО -0,291* -0,362** -0,334** -0,255* -0,291*
Примечание: РПО - реальная потенциальная опасность; МО - мнимая опасность; *- р<0,05; ** - р<0,01.
33
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 / В. В. Ермолаев, А. И. Четверикова, А. Н. Пучкова, О. Г. Венерина // 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 / О. Г Венерина, В. В. Ермолаев, Д. В. Мельникова, А. И. Четверикова // Вестник Московского государственного гуманитарного университета им. М. А. Шолохова. Педагогика и психология. - 2014. - № 2. - С. 98104.
34
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. Jozwiak, 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, No 6. - P. 154-157.
USE OF EYE-TRACKING SYSTEM IN THE DIAGNOSTICS OF THE FORMATION LEVEL OF COMPETENCE «PREDIVTION AND HAZARD PERCEPTION» FOR DRIVERS WHEN
DRIVING A VEHICLE
Yermolaev V. V.1, Chetverikova A. I.2, Voroncova J.3, Nasonova D. K.4
12'3'4Moscow Pedagogical State University, Moscow, Russian Federation E-mail: evv21@mail ru1, alenachetverikova@yandex ru2, jL voroncova@gmail. com3, dari azisova@gmail. com4
The article is devoted to the problem of the formation of the "prediction and hazard perception" competence in drivers with mental states of different levels of activity. The results of empirical data are presented, on the basis of which, the authors found that the use of eye-tracker allows one to diagnose the level of competence formation of timely prediction and hazard perception among drivers based on fixing a system of visual representations of a polymodal vision. In addition, the revealed differences are significant in the lower ability to perceive potentially dangerous situations and their prediction when driving a vehicle for drivers with dominant non-equilibrium mental states. Also found correlations between visual attention, providing prediction and hazard perception when driving a vehicle with dominant mental states. The successful formation of the "prediction and hazard perception" competency when driving a vehicle, according to the authors, involves taking into account the level of development of the "self-regulation of non-equilibrium mental states" competency.
Keywords: hazard perception, hazard prediction, eye-tracker, video tracker, traffic psychology, mental states, non-equilibrium mental states, self-regulation, visual attention, drivers.
References
1. Apparatno-programmnyj kompleks (APK) dlja testirovanija i razvitija psihofiziologicheskih kachestv voditelej UPDK-MK Avtomobil'nyj // NEJROKOM. Rezhim dostupa: http://www.neurocom.ru/ru2/auto/updk_mk_auto.html (data obrashhenija:01.12.2015)
2. Diagnostika zdorov'ja:psihologicheskijpraktikum, pod red. G. S. Nikiforova, 949 s. (Rech', SPb., 2011).
3. Dorozhno-transportnaja avarijnost' v Rossijskoj Federacii za I polugodie 2016 goda. Operativnyj informacionno-analiticheskij obzor, 17 s. (FKU NIC BDD MVD Rossii, M., 2016).
4. Emel'janov A.M., Kotik M.A., Oshibki cheloveka-operatora (Psihologicheskij i kiberneticheskij aspekty) Novoe v zhizni, nauke, tehnike. Ser. «Transport», 12, 15 (1988).
35
5. Ermolaev V.V., Chetverikova A.I., Puchkova A.N., Venerina O.G., Izuchenie psihicheskih sostojanij voditelej s pomoshh'ju ajtrekera, Vestnik Moskovskogo avtomobil'no-dorozhnogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta (MADI), 4 (47), 132 (2016).
6. Il'ina I.E., Ljandenburskij V.V., Pylajkin S.A., Primenenie avtotrenazherov pri obuchenii voditelej kategorii «V»: monogr, 220 s. (PGUAS, Penza, 2014).
7. Ognev A.S., Venerina O.G., Jakovlev V.A., Ispol'zovanie instrumental'noj psihodiagnostiki dlja ocenki informacionnogo kontenta, Vestnik MGGU im. M.A. Sholohova. Ser. «Pedagogika i psihologija», 4, 103 (2012).
8. Sovremennajajeksperimental'najapsihologija: v 2 t., T. 1, pod red. V.A. Barabanshhikova, 555 s. (Institut psihologii RAN, M., 2011).
9. Venerina O.G., Ermolaev V.V., Mel'nikova D.V., Chetverikova A.I., Primenenie metoda ajtrekinga dlja ocenki psihicheskih sostojanij voditelej, Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo gumanitarnogo universiteta im. M.A. Sholohova. Pedagogika ipsihologija, 2, 98 (2014).
10. Prohorov, A.O. Psihologija neravnovesnyh sostojanij, 152 s. (IP RAN, M., 1998).
11. Kapitaniak B., Walczak M., Kosobudzki M., Jözwiak Z., Bortkiewicz A., Application of eye-tracking in the testing of drivers: a review of research, International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health, 28 (6), 941 (2015).
12. Dongare H., Shah S., Eye Gaze Tracking and Eyes off the Road Detection for Traffic Safety on Raspberry Pi, International Journal of Innovative Research in Electrical, Electronics, Instrumentation and Control Engineering, 4, 6, 154 (2016).
36
