轻音乐对驾驶疲劳的双向影响

目的本实验探索驾驶负荷累积与轻音乐对驾驶疲劳的影响。方法采用2(驾驶负荷累积)×2(音乐条件)×3(模拟驾驶阶段)混合设计,对32名驾驶员被试进行模拟驾驶实验,采集驾驶员驾驶速度和他们的垂直搜索广度与瞳孔直径。结果第45-60 min时,对于无驾驶负荷累积的被试,轻音乐组车速显著快于无音乐组,轻音乐组垂直搜索广度显著大于无音乐组;对于有驾驶负荷累积的被试,轻音乐组的瞳孔直径小于无音乐组(边缘显著),轻音乐组的车速慢于无音乐组。结论轻音乐对无累积疲劳的驾驶员具有唤醒作用,加快他们的车速,扩大垂直搜索广度,对驾驶绩效具有积极的影响;轻音乐对有累积疲劳的驾驶员会产生催眠作用,缩小瞳孔直径,车速减慢,对驾驶绩效具有消极的影响。     

车联网信息对驾驶员视觉注意与行为的影响

目的探讨不同驾驶情景下车联网信息呈现形式及复杂度对驾驶过程和绩效的影响。方法采用3(信息复杂度:无、简单、复杂)*2(信息通道:视、听)*3(驾驶场景:纵向、横向、转角)多因素混合设计,以驾驶员视觉注意指标、驾驶行为指标为因变量,共招募60名驾驶员,分两组。结果 (1)车联网信息以听觉通道呈现会增加行车稳定性及方向盘控制稳定性,且不会损害驾驶员的视觉注意行为,视觉则相反;(2)信息简单也会增加行车稳定性及方向盘控制稳定性。结论横向与纵向路径以听觉呈现简单信息有利于促进安全驾驶行为,转角路径中应避免车联网信息。     

驾驶绩效与视觉听觉干扰

本文结合调查问卷和模拟行车实验,研究了不同程度的视觉、听觉干扰对驾驶绩效和行车安全的影响,以及驾驶行为对脑力负荷的影响。运用统计检验方法对实验结果进行分析,结果表明:不同程度的视觉、听觉干扰对驾驶绩效和行车安全的影响有显著性差异;在复杂程度的干扰下,视觉较听觉对驾驶绩效的干扰程度更大;驾驶过程中的干扰行为对驾驶员脑力负荷有显著影响。     

基于视觉行为的智能车载交互界面色彩编码研究

对智能车载交互界面信息进行色彩编码,提高视觉信息的辨识度,从而降低驾驶员在驾驶过程中的认知负荷,提高驾驶员在行驶过程中的认知绩效及驾驶安全性。对驾驶员在驾驶过程中视觉认知过程进行分析,构建视觉注意模型。然后通过问卷形式来获取视觉信息功能元素的操作复杂度、驾驶相关度和使用频率之间的关系,结合调研结果得到使用权重较高的功能元素。对使用权重高的功能元素进行图标设计,通过用户反馈得出最优的图标色彩编码。依据图标方案用户调研数据,在某汽车企业的三种企业形象色中,蓝色是相对于其他两种颜色易于捕获的色彩。蓝色易于驾驶员在行驶过程中进行注意捕获,从而提高驾驶员的认知绩效,将蓝色应用于智能车载信息交互界面呈现的设计中。     

认知性警戒作业绩效与刺激率、记忆负荷的关系

研究采用2种刺激率和3种记忆负荷条件,以击中率作为绩效测量指标,要求12名被试在不同条件下对CRT显示的数字奇偶性做出判断,考察了认知性警戒作业绩效与刺激率、记忆负荷的关系.实验结果表明：①刺激率是影响认知性警戒作业绩效的一个重要因素,低刺激率条件下的作业绩效显著地优于高刺激率条件下的作业绩效;②认知性警戒任务绩效也与记忆负荷有关,随着记忆负荷的增加,警戒水平呈下降趋势;③在高刺激率和单/双记忆负荷条件下,认知性警戒下降趋势更明显.     

车辆驾驶心理负荷测量工具的测评与发展:一个现场研究的尝试

测量言语交流对驾驶的影响进而探讨现实可行的驾驶心理负荷测量方法。采用客观驾驶难度（Objective Driving Difficulty，ODD）作为一种新的测量驾驶心理负荷的指标，测量司机在各种难度的路段上，一边完成驾驶任务一边完成言语交流任务时的心理负荷变化，其中，ODD=每分钟的刹车次数＋log2车速。7名出租汽车司机参与本实验，记录其言语任务的成绩、每分钟车速与刹车次数、对各路段难度的主观评价以及对完成各种任务时的心理负荷的主观评价（NASA-TLX）。结果显示，ODD与主观驾驶难度评价显著相关（r=0．609），也与NASA-TLX显著相关（r=0．345），ODD可以动态地反映心理负荷的变化，也可以反映出不同的交流任务对驾驶负荷的影响。因此ODD是用于现场实时、准确地测量驾驶心理负荷的行之有效的指标。     

经验因素与车道类型对汽车驾驶员变道决策的影响

目的考察驾驶经验与车道类型对驾驶员变道决策的影响以及不同经验驾驶员的眼动注意搜索模式。方法使用Tobii眼动仪和驾驶场景视频收集了35名驾驶员的变道决策反应时、变道频率及眼动数据。结果驾驶经验与车道类型对驾驶员变道决策反应时交互作用显著;驾驶经验、车道类型与兴趣区对驾驶员总注视时间交互作用显著,同时驾驶员前方视野总注视时间对其边侧车道变道决策反应时有负向预测作用。结论中间车道条件下,实习驾驶员变道决策反应时更慢;边侧车道条件下结论相反;中间车道条件下,实习驾驶员对于侧视镜的总注视时间更长;边侧车道条件下,实习驾驶员对于前方视野的总注视时间更长;边侧车道条件下,实习驾驶员对于前方视野注视时间越长,变道决策反应时越快,这可以被视为实习驾驶员变道决策反应时更快的主要视觉注意机制。本研究对驾驶员改善变道行为和安全驾驶具有重要意义。     

语音提示和错误类型对有条件自动驾驶接管的影响

目的 在有条件自动驾驶中,驾驶员会根据系统发出的接管提示而选择进入手动驾驶模式。由于技术限制,自动驾驶系统有时会发出错误的接管提示,这可能会影响驾驶员的人机信任及后续的接管决策。此外,不同类型的接管提示音类型也会影响驾驶者对接管的响应。因此,探究不同声音类型下接管提示错误类型对人机信任和接管绩效的潜在影响,对自动驾驶系统的接管提示设计具有重要意义。方法 以行人预警为例,通过模拟驾驶实验,从绩效、主观评价两方面探究提示音类型(语音和耳标)和接管提示错误类型(漏报和虚报)对驾驶员人机信任和驾驶行为的影响。结论 相较于语音提示,驾驶员在耳标提示下的接管反应时间更短,可用性和满意度更高。在经历漏报提示后,驾驶员的人机信任水平降低并对随后正确接管提示的反应变快。     

认知负荷对驾驶员识别行人意图的影响

目的 准确识别行人意图对人车安全非常重要,但驾驶员在操作车辆时往往会面临一定的认知负荷。本研究考察认知负荷对驾驶员识别行人意图的影响。方法 通过听觉N-back任务操纵认知负荷,要求被试(N=90)在模拟驾驶场景中识别行人意图。结果 在2-back双任务的高负荷下,驾驶员识别行人意图的辨别力显著低于1-back双任务和单任务,且后两者没有差异。结论 增加认知负荷会削弱驾驶员识别行人意图的辨别力,提示对行人意图的识别需要认知资源的参与。因此,驾驶员应保持较低水平的认知负荷驾驶以提高人车交互安全。     

驾驶员BMI对肌肉疲劳度的影响研究

目的 探究在相同驾驶条件下，个体BMI差异对驾驶员肌肉疲劳累积的影响。方法 采用对照试验对驾驶员不同BMI与腰背肌肉疲劳之间的关系进行研究。12名被试以标准驾驶姿势进行时长60 min的模拟驾驶，采集被试驾驶期间腰背部竖脊肌及背阔肌表面肌电信号MPF。试验从主观测评、客观数据两个维度入手，分析各被试BMI与表面肌电信号之间的关系，从而判断长时间驾驶状态下，驾驶员不同BMI对腰背部肌肉疲劳度是否具有显著性影响。结果 两组肌肉MPF值与驾驶时间均呈现显著性负相关。3组不同被试组间背阔肌、竖脊肌MPF值存在显著性差异。两组肌肉MPF趋势变化图均表明BMI值越大，MPF值越早出现下降趋势，且竖脊肌MPF值波动明显>背阔肌。结论 驾驶员BMI值越大，肌肉越早出现疲劳，且腰部竖脊肌比背部背阔肌更容易出现疲劳现象。研究结果可为驾驶疲劳个体差异问题研究、驾驶座椅设计及驾驶疲劳检测因素研究提供一定参考。     

自动驾驶条件下视觉非驾驶相关任务类型对接管效率的影响

目的检验视觉非驾驶相关任务类型对驾驶员接管效率的影响。方法采用驾驶模拟器模拟单调高速公路场景,允许驾驶员参与趣味性不同的非驾驶相关任务。结果驾驶员打开视频时间与反应时总体呈显著负相关(r=-.291,P0.05)。娱乐性视频和新闻视频组别的主效应差异显著(F_((1,47))=5.920,P0.05,η~2=0.114),即娱乐性视频条件下的反应时长于新闻视频条件下的反应时(1.261.05)。结论驾驶员打开视频时间越长,响应接管请求反应时越短;自动驾驶条件下,娱乐性视频会增加驾驶员响应接管请求的反应时、降低响应接管请求的正确率。     

各种道路宽度条件下汽车驾驶员注视点分布状况研究

现阶段,人们越来越关注道路因素带来的安全隐患,然而人们对影响驾驶员驾驶行为、驾驶速度的路面宽度这一因素却还没有进行深入的研究。本文试验研究了驾驶员在设定的道路条件下视觉、判断过程,试图通过了解驾驶员在不同路面宽度条件下注视点分布的变化规律,掌握驾驶员在这一道路条件变化时的感知,判断并操作行为规律,为进一步研究道路宽度对驾驶员速度控制模式影响奠定了基础。     

驾驶过程中手机使用的补偿式行为

驾驶员在驾车过程中使用手机会造成驾驶分心,研究驾驶中的补偿行为有助于降低驾驶分心造成的危害。通过模拟驾驶探究驾驶行为和生理指标在是否使用手机、不同路段复杂程度、不同驾驶员类型中的差异,从而使驾驶员注意到驾驶中使用手机的危害并及时采取措施,弥补驾驶分心带来的危害。研究结果表明,使用手机主效应在各项指标中均呈现显著影响(P<0.001),驾驶员类型主效应在阅读短信行为中的踩刹车持续时间上存在显著影响(P<0.01),使用手机与驾驶员类型交互作用在接听电话行为的心率、阅读短信行为中的平均速度、踩刹车持续时间和心率上存在显著影响(P<0.05)。比起接听免提电话,阅读短信时采取补偿行为的幅度更大(P<0.05);驾驶员比学员采取补偿行为的幅度更大(P<0.05)。     

基于认知负荷理论的车载HMJ设计策略研究

在驾驶环境中,人的认知资源和容量有限,当车载人机交互界面(HMI)信息量太大、交互逻辑过分复杂时,会造成用户认知失衡,增加安全风险。本文基于认知负荷理论,从车载HMI、驾驶员、车载HMI与驾驶员的交互三个维度出发,分析认知负荷的影响因素,提出了车载HMI设计策略,为车载HMI的设计提供一定的参考。     

基于近红外光学脑成像实验的轻型装配作业的中断效应研究

中断任务的复杂度和相似性对作业者操作绩效和脑认知负荷有不同程度影响。通过设计不同复杂度和不同相似性中断情景下的乐高模型模拟轻型装配实验，记录作业者操作绩效指标，并利用近红外光学脑成像设备监测其左右脑前额叶含氧血红蛋白浓度变化，分析中断类型对轻型装配作业者操作绩效和脑认知负荷的影响规律及其内在机理。结果表明，中断任务的复杂度不会导致作业者操作绩效和脑认知负荷出现显著差异，相似中断会导致作业者操作绩效下降，不相似中断会导致作业者脑认知负荷增加。研究发现了作业者应对中断时的注意力资源分配规律，并发展了动作技能型任务注意力焦点转换过程中的工作记忆理论，从而指导轻型装配企业合理制定标准作业时间和中断管理策略，降低作业者脑认知负荷，以实现可持续高效生产。     

自动驾驶接管中的分层振动警示设计研究

目的驾驶员在自动驾驶系统遇到无法处理的交通情况时需要尽快恢复情景意识,进行驾驶操控权的接管,由于自动驾驶中驾驶员将更多的从事驾驶次任务,需要进行有效的自动驾驶接管信息提示设计,降低认知负荷,提高接管绩效,改善驾驶体验。方法触觉显示是在视听通道失效的情况下,获取驾驶情景信息的有效方式。基于自主开发的触觉坐垫,研究分层振动警示接管策略对情景意识恢复和用户体验的影响。实验共有24名被试,每个被试将进行单层级、双层级和三层级接管实验。被试在接收到振动警示后,需要中止当前的非驾驶相关任务,接管汽车的控制,并躲过风险情境。结论实验结果表明,相对于单层级振动警示,多层振动警示能提高接管绩效,尤其在高负荷道路和低负荷道路中。三层级振动警示的综合评价最高,但同时也带来了额外的认知负荷。     

驾驶不稳定性检测方法研究

在分析驾驶不稳定因素的种种表现的基础上，提出一种检测驾驶不稳定性的方法，即通过检测驾驶员对声音、图片、交通图标的反应速度以及对运动目标的控制能力，判断驾驶员当前的状态是否适合驾驶。根据检测方法要求检测的内容，在GBA(Game Boy Advance)硬件平台上研制便携式驾驶不稳定性检测装置，该装置具有学习功能，可以记住某一个或几个驾驶员正常状态各个参数的标准值。结果表明，本方法可行，装置携带和使用方便，能在很短时间内准确测试并判断驾驶员是否适合驾驶。     

自动驾驶中基于透明度的人机界面设计研究

目的 选取自动驾驶中后方来车的典型场景,探究基于透明度人机界面（HMI）设计对驾驶员认知的影响。方法 采取文献查阅、场景分析、实验评估等研究方法,使用态势感知的透明度（SAT）理论模型,设计了该场景下的HMI界面,并在驾驶模拟器上进行了设计验证。结果 研究结果表明HMI透明度水平与驾驶员对系统的信任度呈正相关,但感知工作量无显著变化。另外,不同水平的透明度信息会影响驾驶员的态势感知能力,而驾驶员对当前情境的理解与信任度存在显著相关性。结论 HMI的透明度设计会从三个方面影响驾驶员的认知,分别是态势感知、工作负荷和信任度。因此在对人机界面进行透明度设计时,需要重点考虑对这些因素的影响。     

检测反应任务(DRT)在驾驶员认知负荷研究中的应用和发展

随着信息技术的普及和进步,驾驶员对各种类型的车载信息系统和移动智能终端应用使用越来越普遍。在为驾驶员带来便捷的同时,这些信息系统和终端应用也会占用驾驶员较多的认知资源,进而造成驾驶分心,影响驾驶安全。然而,直接测量某一项任务对驾驶员认知负荷的占用具有较高难度。本文介绍的检测反应任务(Detection Response Task,DRT)是一种近年来国际上广泛采用的驾驶员认知负荷间接测量方法,对认知负荷的变化具有较高的敏感性,其主要形式包括远程式视觉检测反应任务(Remote DRT)、头戴式视觉检测反应任务(Head-mounted DRT)与触觉检测反应任务(Tactile DRT)三种。文中详细描述了这三种检测反应任务的呈现方法、在不同场景中的使用范例,以及重要参数的设计原则等,并对不同方法和不同场景中使用的优缺点进行了对比。最后,论文对检测反应任务未来在更多领域的拓展应用进行了展望。     

偶然情绪对驾驶决策的影响

偶然情绪是与当前判断和决策无关的一种主观情绪体验。研究表明,偶然情绪会对驾驶员的决策行为具有重要影响,不仅可以影响驾驶决策的判断过程和决策策略,还会影响驾驶决策的决策结果以及信息加工风格。分析偶然情绪对驾驶决策的影响,可以使驾驶员在较短时间内认识到情绪并快速的调节情绪,从而保证理性的驾驶决策,为安全驾驶提供进一步的保障。未来研究应注重偶然情绪对驾驶决策作用的内部机制及其与时间压力或者个体差异之间的交互影响。