AI教育-安驾图式训练法

—— 新一代安全驾驶培训技术

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AI教育-安驾图式训练法

—— 新一代安全驾驶培训技术


交通事故率长期居高不下,交通事故造成的经济损失逐年爆增,已经是不争的实事。虽然全社会为此做出了巨大的努力,但现行交通安全教育措施仍然只能做到“有效遏制,但无明显改善”的状态。突出的问题表现在:一是法条式遵法驾驶教育,面对驾驶人习惯性的违法驾驶收效甚微;二是常识型应急驾驶教育,面对缺乏实操训练的驾驶人徒劳无功;三是科普式防御性驾驶教育,面对道路千变万化的潜在危险源无济于事。究其原因主要是对驾驶人交通肇事的成因认识不深,以及安全驾驶培训技术落后。安全驾驶技能的基本构成如下图所示:

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由于受到培训技术落后的限制,安全教育中防御驾驶训练和应急驾驶训练根本无法组织,作为高度依赖实操训练的安全驾驶培训,明显表现出训练不足和训练缺失的问题。由此而产生的驾驶人习惯性违法驾驶泛滥、防御性驾驶意识淡薄、面对特殊路况环境时应急驾驶能力普遍不足的情况,也就不足为奇了。道路交通事故成因中84.84%是由机动车违法导致,驾驶人依然是重要因素。因此,降低交通事故率首要的工作应该是从强化驾驶人安全驾驶技能入手,只有解决了驾驶人安全驾驶能力,交通安全形势才能有明显的改善。

传统的安全教育方式和手段已经不能满足驾驶人安全驾驶能力提升的需要。现代教育理论和技术手段,特别是对交通肇事规律性的深入研究,为我们变革安全教育培训体系创造了条件。安驾图式训练法就是在此基础上应运而生的。

一、AI教育-安驾图式训练法

AI教育-安驾图式训练法是在应用图式理论和结构-定向教学理论的基础上,基于人工智能技术AI+扩展现实技术XR(VR+AR+MR)等复合技术赋能安全教育,以安驾图式与潜在事故基本型态为主要内容的防御驾驶与应急驾驶训练的一种组训方法及其系统解决方案。由《安驾图式训练课程》和智能模拟图式训练系统等二部分组成。

著名教育心理学家,北京师范大学教授、博士生导师冯忠良先生指出:“教学的目的在于构建学生的能力与品德的心理结构,而要加速能力与品德的构建,则必须依据学生的学习规律进行定向培养。”安驾图式训练法实现了驾驶人心智模拟训练的技术性突破。从心理结构最小单元的“图式”入手,重新构建驾驶人安全驾驶能力与品德的心理结构,矫正驾驶人的不良驾驶习惯,系统培训全天候全路况的安全驾驶技能,从而,大幅度地降低交通事故的发生。也被称为新一代安全驾驶培训技术。基于安驾图式训练法所编制的 “理论、模拟+应用”的训练课程称为《安驾图式训练课程》。

《安驾图式训练课程》的系统培训,可以基本解决驾驶人普遍存在的习惯性违法驾驶、应急驾驶能力缺失和防御性驾驶能力匮乏等三个交通肇事深层次的成因。教学试验的研究结果表明,《安驾图式训练课程》的系统培训,对矫正不良驾驶习惯的有效率达到87%,对降低交通违法率与交通肇事率达到30~50%,可以基本实现“不主动引发事故,不被动卷入事故,不间接诱发事故”的安全驾驶培训目标。

《安驾图式训练课程》适用于各类驾驶人终身安全驾驶培训的需要。


(一)安驾图式的概念

每个人头脑中都存在大量的对外在事物的结构性认识称为图式。所谓驾驶图式就是存在于驾驶人长期记忆中与驾驶行为相关的认知结构,以及由此而形成相应的驾驶习惯。

在驾驶技能的培训过程中,如果采取正确训练的方式方法,就能在驾驶人头脑中构建起安全驾驶行为的认知结构即安全驾驶图式,并能让驾驶人形成良好的驾驶习惯;相反,如果采取错误训练的方式方法,就会在驾驶人头脑中构建起危险驾驶行为的认知结构即危险驾驶图式,并能形成相应的不良驾驶习惯,这样的驾驶人必将成为交通肇事的潜伏者。

图式是心理结构的最小单元。如果说,纳米技术是通过操纵原子、分子或原子团和分子团使其重新排列组合、形成新的物质特性,制造出具有新功能的产品。那么也可以说,安驾图式训练法就是运用“纳米技术”的基本原理,从驾驶心理结构的最小单元——驾驶图式从手,重新构建驾驶人能力与品德的心理结构,从而,系统提升驾驶人全天候全路况的防御性驾驶和应急驾驶能力。

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(二)驾驶行为认知结构的特点

1. 认知结构稳定。一旦形成,具有相当的稳定性。

2. 道路信息选择的倾向性明显。决定着驾驶人进行道路信息选择时,相应的内容和倾向偏好。

3. 可引起新信息的加工。在原来驾驶图式的基础上,新的内容会被添加更新,形成新的认知。

4. 可以预测交通事件的发展。驾驶图式中潜在事故数据库是预测风险参考比对的依据。

5. 具有可激发性。驾驶图式一旦被启动,就会像程序一样被严格执行下去。

(三)驾驶习惯的特点。

1. 自动化的行为方式。驾驶习惯是自动化的驾驶行为方式。

2. 后天养成且与条件反射密切联系。驾驶习惯是在一定时间内逐渐养成的,它与人后天条件反射系统的建立有密切关系。

3. 行为与品德的综合体。驾驶习惯不仅仅是自动化了的操作动作或驾驶行为,也可以包括思维的、情感的内容。

4. 积极作用与消极作用并存。驾驶习惯满足人们驾驶行为的特殊需要,由此而知,驾驶习惯有可能起到积极的,或消极的双重作用。

二、安驾图式的创建

    安驾图式就是通过一定的技术手段,获取存在于安全驾驶人头脑中处置道路各种情况单元时,所采取的高度概括化和系统化的方法与策略(俗称专家经验)。在运用图式理论和结构-定向教学理论的基础上,通过简约化、规范化的提炼处理,形成处置各种道路情况单元时,安全驾驶的认知结构与行为习惯,也称专家模块(或称专家心理模型)。

    这里所述的安驾图式仅系指防御驾驶图式和应急驾驶图式二部分。

1. 安全驾驶行为模型的提炼

模拟训练法能否实现心智技能的正迁移,核心问题是通过模拟设备能否实现心理活动的模拟训练。心智技能的形成,是一个从外部的物质活动向内部的心智活动转化的过程。高度的概括化和系统化是专家判断决策的主要特征,故他们头脑中的有关活动的条件和对象的内容也是得到高度概括化和系统化的。在实车训练中,教练往往不能与实际驾驶情况“一一对应”地口语报告驾驶行为过程。为此,可以首先通过对驾驶活动的客观条件、对象进行系统分析,揭示其本质特征和相互联系,建立有关活动条件、对象的专家系统,再通过专家系统有序的、全面的呈现驾驶活动中的各种情境,让专家进行观察判断,进而逐步揭示专家头脑中的判断经验和智力动作,从而建立安全驾驶行为模型。之后,在训练中,就可以通过合理的训练方法和训练量,将这些经验和心智动作完整地内化到学员头脑中,从而达到模拟心理活动训练的目的。如下图所示。

向左侧变更行车道——安全驾驶行为模型(示例)

驾驶过程

技能区分

心智技能

——想什么(智力动作)

操作技能

——做什么(操作动作)

1.确认左前、后方安全状况。

由左后侧视镜确认左侧后方安全状况。

2.开左转向指示灯的时机。

在变更前3秒以上(大约行驶30~50m)开左转向指示灯,示意变更方向,使前后方的车辆有充足的时间避让。

3.开灯后,再度确认左侧前、后方安全状况。

开左转向指示灯。

1.确定开始向左转动转向盘的时机。

(1)当靠道路一侧行进时,在安全状况确认后,即可转动转向盘。

(2)当障碍物左侧通过时,应在距离障碍物20~25m处,开始转动转向盘。

2.确定开始向右回转转向盘的时机。

(1)当从驾驶位置看见车前中央距分道线或道路中心线差15~20cm时,开始向右回转转向盘。

(2)当障碍物左侧通过时,在看车前中央与右角的中间位置对正障碍物的左边线时,开始向右回转转向盘。

1.向左转动转向盘(俗称:第一把轮)。

2.向右回转转向盘(俗称:第二把轮)。

1.判定车体与分道线或道路中心线、车体与障碍物的安全间隔距离,确定方向修正量,使汽车与道路呈平行状态直行。

(1)保持汽车与分道线或道路中心线适当距离逐渐向左修正转向盘,且修正汽车行驶方向,使汽车与道路平行行驶。

(2)在障碍物左外侧与车体的右外侧之间应留有安全间隔(0.5m以上),防止挂碰。靠左行驶时,车体左侧与中央线的间距应保持在1m以上。

2.关闭转向灯的时机。

当汽车完全进入左侧车道,且保持直线行驶后。

1.逐渐向左修正转向盘(俗称:第三把轮),

2.关闭转向指示灯。

2. 常见的18种道路情况基本单元

通过对10万起真实交通事故视频资料统计数据的归纳分析,得出道路驾驶环境中,常见的18种道路情况基本单元

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3. 18种防御驾驶图式的创建

防御驾驶能力系指能够预估交通环境中违法车辆或行人可能发生的状况而提前防范,安全地完成全天候和全路况驾驶活动的驾驶能力。将18种道路情况基本单元与安全驾驶行为模型(情况前、情况中、情况后)相结合。就形成了18种防御驾驶图式。

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4. 173种潜在事故基本形态的创建

通过对道路情况各单元的潜在事故进行归因分析,研究表明,潜在事故是有规律可寻的,且可以类化与量化。如下图所示,在会车-安驾图式中,共有8种潜在事故基本型态,例如:第8种“会车后突遇强超车或横穿车(或行人)抢行”,肇事型态是迎面相撞,规避方法可以采取提前降速或停车避让。相类似的事故非常多,在对10万起真实交通事故视频资料统计数据归因分析后,将其确认为会车后潜在事故基本型态的第8种。

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同样,如上图所示,超车-安驾图式的潜在事故基本型态有11种。

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通过对10万起真实交通事故肇事车辆的肇事型态,结合18种道路情况基本单元进行归因分析,便可以得出了各种驾驶图式中的潜在事故基本型态。

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5. 6类18种应急驾驶图式的创建

应急驾驶能力是指在无法预测,只能临机处置的危机时刻(如爆胎)作出正确地驾驶操作的驾驶能力。应急驾驶图式是以近几年全国范围发生的重特大交通事故为背景,参照交通运输部印发《道路运输驾驶员应急驾驶操作指南(试行)》的相关要求,通过分类整理后,结合训练条件的可能性,确定6类18种应急驾驶图式。

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三、安驾图式训练法的教学特点

1. 培训模式由经验型转变为技能型。

安驾图式训练法是从驾驶技能熟练形成规律和驾驶行为规范接受规律入手,完成安全驾驶培训体系的教学系统设计,属于技能型培训模式。真正实现了安全教育是以构建驾驶人能力与品德的心理结构的教学目的。

2. 采取车辆肇事的“犯错学习”方式。

允许犯错是安驾图式训练模拟器的重要价值——它为驾驶人提供了一个在容错环境中,从错误中学习安全驾驶技能的机会。通过车辆肇事的“犯错学习”方式,丰富了驾驶人的驾驶经验,强化了驾驶人安全意识的构建,

3. 防御驾驶着力于全天候全路况的系统培训的组训模式。

安驾图式训练法通过“图式训练法+AI+XR(VR+AI+MI)”的复合技术,复现在7种天候和7类道路环境下的500起经典事故案例,营造肇事体验和避险驾驶的训练环境,通过对比训练,系统提升驾驶人的防御性驾驶能力。

4. 应急驾驶侧重于身处险境随机应变的组训模式。

驾驶人身处险境无暇考虑太多,也不应有固定不变的处置方案,理应临机处置。最有效的训练方式就是让驾驶人处于危险驾驶环境中,随机应变地完成既定的驾驶操作,在错误操作中纠正错误,最终达到临危不乱地处置得当。

5. 安全驾驶考核实行单元考查与课终考核相结合的方式。

安全驾驶考核分为诊断性测评、形成性测评、总结性测评和安全驾驶水平测评等四项。诊断性测评(即前测)用于制定个性化训练计划,形成性测评(即单项考查)用于训练过程的质量控制,总结性测评(即综合考核)用于训练结束时的综合评价,安全驾驶水平测评是对驾驶人安全驾驶水平等级的评估。



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