辅助文字对安全标志识别性影响的眼动研究

为研究辅助文字对安全标志识别性的影响,将安全标志图片作为视觉刺激材料,辅助文字作为控制因素,通过EyelinkⅡ型眼动仪记录了10名被试者识别8个安全标志时的平均眼跳幅度和平均注视时间等实验数据,通过统计学方法进行分析表明,平均眼跳幅度和平均注视时间可以作为定量测量被试者视觉认知负荷的评价指标,进而评价安全标志识别难度,论证了将眼动技术引入安全标志识别性研究的意义和可行性;辅助文字对平均眼跳幅度和平均注视时间等眼动数据有显著影响;添加辅助文字有助于降低视觉认知负荷,降低安全标志的识别难度.     

中小学网球运动员眼动特征的实验研究

应用Eyelink Ⅱ眼动仪对中小学生专业网球运动员与普通网球爱好者判断网球落点图片的眼动特征进行比较,结果发现,运动水平越高其决策速度越快,准确性越高.中小学生网球运动员的决策准确性随着年龄的增长而提高,其眼动模式更有效化,具体表现为注视次数、注视时间、眼跳距离等眼动指标的提高,即能更快、更有效地注视到网球信息.中小学生运动员决策能力随年龄的差异实质是"信息获取-信息加工-采取行动"三者整合的差异.     

城市不同道路线形下的驾驶人注视特性

为研究城市不同道路线形下的驾驶人注视特性,采用FaceLAB5非接触式眼动仪采集了城市道路实车试验条件下驾驶人的眼动数据,应用层次分析法筛选出表征注视特性的眼动指标(注视和眼跳),在把驾驶人注视区划分为5个区域的基础上,对比分析了不同道路线形下驾驶人注视点及注视转移在各区域中的分布规律。研究发现:不同道路线形下,驾驶人50%以上的关注落在远方和前方区域中,左侧区域几乎相同;直行路段对左侧区域的关注约是右侧区域的3倍;转弯路段对右侧区域的关注约是直行路段的3倍。研究结果既能为驾驶人培训提供指导,也为道路线形的设计及判断驾驶人是否有转弯意图提供了理论依据。     

空中交通管制专家与新手眼动行为的统计分析研究

数据科学的迅速发展促进了心理学、管理学等各学科研究范式的转变。通过对实证数据的深入研究，能够发现传统方法不能发现的规律。该文以管制员眼动行为为研究对象，通过faceLAB眼动仪采集不同级别管制员的眼动行为数据，综合统计分析方法和MF-DFA时间序列分析方法对数据进行了深入分析，探讨不同级别管制员在信息获取行为上的差异。分析结果表明:1）专家比新手具有更长的平均注视持续时间、更少的注视点、更少的平均扫视持续时间和更小的扫视幅度；2）管制员的注视持续时间、扫视持续时间和扫视幅度的时间序列有多重分形特征，多重分形奇异谱图表明新手的波动强度大于专家。研究结果说明管制员的信息获取行为具有差异性，管制经验对管制员行为特征具有显著影响。     

城乡结合部道路交通安全设计研究

为了缓解穿城镇公路的交通拥堵与安全问题,考虑驾驶员的眼动特性和路段属性,将穿城镇路段划分为公路段、适应段、城镇段3类.通过实地试验,得到驾驶员的眼动数据,从扫视与注视2个角度来分析驾驶员视觉特性的差别.采用九宫格方式划分注视区域并分析注视点类别,通过各路段注视时间统计分析,确定不同心理状态下的驾驶员注视时间阈值.总结驾驶员眼动规律,并提出保障行车安全性的系列措施.结果表明：驾驶员在各类型路段上的扫视情况有明显差异;注视点主要集中在5、6、2、4区域,注视点类型分为3类,共14种;驾驶员不感兴趣、感兴趣、困惑阈值分别为0~149、150~447、447 ms以上;根据大于447 ms的注视时间统计分析,得到驾驶员在适应段对景物的关注时间最长.

     

基于眼动特征的疲劳驾驶检测方法

为了提高疲劳驾驶检测模型准确率和实时性,基于驾驶模拟实验,利用Smart Eye系统提取了驾驶人不同驾驶状态下眼动数据。基于眼动参数协议,提出了眨眼频率、PERCLOS、注视方向和注视时间4个特征参数的计算方法。分析了各特征参数的最优时窗,针对不同特征参数最优时窗差异,提出了滑移时窗的数据融合方法。基于支持向量机,搭建了疲劳驾驶检测模型。实验结果表明,该模型可以有效地进行疲劳状态检测,准确率能够达到83.84%。     

干线公路上车速对驾驶员注视行为的影响研究

视觉系统是驾驶员获取外界信息最重要的通道.通过实地调查和采用眼动仪进行野外试验,对驾驶员的注视行为进行分析.记录行车过程中随着车速的增加,驾驶员认读标志时注视标志的次数和认读时间的变化,同时记录驾驶员对认读标志的注视持续时间变化.采用BHS6型眼动仪自带的分析程序EyeNal Analysis Software,对试验...     

教学PPT插图颜色及布局规律的实验研究

PPT是目前教学活动中最常用到的媒体,而插图是构成教学PPT的重要元素,良好的插图设计可以引导学习者注视,提高学习者学习效率。本文通过眼动实验法探究不同插图颜色和布局方式对于学习者的影响。实验发现,彩色插图PPT的眼动指标优于黑白插图,然而后测成绩未发现显著差异,表明插图颜色并未影响信息传递效果,但能更好地激发学习者兴趣。另外,研究发现插图的不同布局方式(上、下、左、右)对于眼动指标也产生了影响,学习者表现出了一定的注视偏好。基于发现的规律,本文提出了教学PPT设计的几个策略。     

基于应激响应的驾驶人视觉特性

为了研究应激情况下驾驶人的视觉特性,分析了不同应激场景下驾驶人的眼动数据。采取动态聚类方法划分注视区域,选取了合适的视觉特性指标作为分析指标。运用主成分分析法及统计分析方法研究了被试驾驶人眼动数据,得到了基于应激响应的驾驶人视觉特性。试验结果表明:驾驶人在应激场景下视觉分配较为集中,遇到应激场景时,驾驶人更习惯于从前方近处区域作为获取交通信息的主要区域,当场景中出现移动的目标物时,驾驶人会根据目标物的移动范围选取1~2个相关的辅助区域进行信息获取的补充。同时,驾驶人对主要区域以注视为主,辅助区域以扫视为主。     

不同车速下驾驶员变换车道前视行为特征规律

为探究不同车速下驾驶员视觉行为规律,进行了驾驶员变换车道实车试验。分别采集城市交通和环城高速公路下的驾驶员眼动信息、车辆状态以及道路环境信息等,从视觉搜索广度、换道前预瞄距离、视线转移概率等多角度综合归纳驾驶员在不同车速下变换车道过程的眼动规律。揭示了驾驶员在复杂的交通环境中的前视行为变化规律,为完善考虑真实驾驶员视觉特征变化的换道辅助驾驶系统提供了理论依据。     

Comprehensive Assessment of Pilot Mental Workload in Various Levels

飞行员不同脑力负荷水平综合评估

杨坤¹, 冯传宴^{1, 2*}, 白杰¹

（1 中国民航大学 民用航空器适航与维修重点实验室,天津 300300;

2 北京航空航天大学 航空科学与工程学院,北京 100191）

创新点说明：

提出了基于眼动、绩效、主观指标的飞行员脑力负荷综合评估模型。

研究目的：

通过呈现动态飞行模拟环境,记录并分析被试在不同脑力负荷水平下的主观、绩效及生理参数变化,选取多方面指标分析并进行评估建模。

研究方法：

选择16名中国民航大学新手模拟飞行员,基于飞行模拟仿真平台、眼动仪、飞行摇杆等开展实验研究。实验采用的眼动仪为Tobii TX300型,采样率300 Hz,记录注视、扫视、眨眼三方面的眼指标生理数据。实验开始前,每位实验对象均需在飞行模拟仿真平台上进行适应性飞行任务训练和N-back任务培训（要求达到一定的准确率）,整个培训时长约30 min。培训结束后,开始眼动校标,完成后开始正式实验。

被试均需要操纵飞行摇杆,依靠HUD完成包括起飞、爬升、巡航、进近、着陆在内的五边飞行任务,实验要求被试者在飞行模拟过程的巡航阶段完成监控HUD上的航向、高度、空速、飞行姿态等主要飞行参数的监视主任务,同时需要对呈现的N-back任务做出反应。对应的 N-back任务,依据N-back设置呈现出低、中、高三种脑力负荷水平,每次N-back任务时间为2 min,N-back任务间隔为30 s,整个实验过程在20 min左右。

结果：

实验结果表明,注视频率、注视总时间、眨眼率、平均瞳孔直径与脑力负荷变化联系紧密,N-back任务正确率和NASA-TLX得分能够很好地评估脑力负荷状态。

结论：

1） 针对飞行视觉相关任务结合听觉认知负荷,眼指标的平均注视时间、扫视频率、扫视总时间变化并不显著,注视频率、眨眼率和平均瞳孔直径与脑力负荷变化联系紧密;

2） 基于HUD的视觉相关任务结合听觉N-back认知任务可以很好地实现对高、低脑力负荷水平的划分,NASA-TLX得分、N-back任务正确率、注视频率、和瞳孔直径在高、低脑力负荷水平变化显著;

3） 相关性分析表明,随着脑力负荷的变化,眼指标的注视、扫视和眨眼指标之间具有一定的相关;其中,平均注视时间与扫视频率、扫视总时间高度负相关;扫视频率与扫视总时间高度正相关;

4）综合注视频率的生理评估、主观的NASA-TLX量表、任务绩效指标的N-back正确率进行分类建模,分别得到了基于Fisher判别的投影函数和分类结果散点图,分类结果比较理想,另外建立了基于Bayes判别的判别模型,其对飞行任务中视觉任务的脑力负荷水平的初始验证和交叉验证的判别和预测准确率分别为93.75%和87.50%,能够很好地实现对不同脑力负荷状态的判别。

关键词：脑力负荷;注视频率; Bayes判别法

     

基于眼动实验的骑行服上衣色彩搭配

为了解消费者对骑行服色彩搭配的偏好,为相关服装企业的设计开发提供参考,基于市场品牌调查、问卷调查,制定2种色彩搭配和3种色彩搭配的骑行服上衣实验样本,通过眼动仪获得消费者在不同的实验样本的各个区域的注视时间、始看时间的数据,并用SPSS（Statistical Product and Service Solutions）软件对数据进行方差分析.研究结果表明,2种色彩搭配中,在底色相同、点缀色不同的情况,消费者对各区域的注视时间没有显著差异;但在底色不同、点缀色相同的情况,消费者的关注时间则出现显著差异.表明对2种色彩搭配的骑行服,消费者更注重底色的选择.另外,在底色相同的3种色彩搭配的骑行服中,消费者对各区域的注视时间有显著性差异,表明消费者3种色彩搭配下,对不同的底色有着不同的点缀色偏好.     

纳米TiO_2光催化剂固定化技术及其改性的研究进展

综述了近年来国内外光催化剂的制备及其改性 ,重点介绍了催化剂固定技术方面的研究 ,为今后开发新型、高效、实用的光催化剂提供有益的帮助     

基于乘客平均出行時間最小的公交站距優化模型

在解析公交出行過程并分析公交出行距離概率分布規律的基礎上,提出了以乘客平均出行時間最小化為目標的公交站距優化模型。通過搜索試算方法求解,得到了乘客平均出行時間與最優站距的基本關系,并結合實際數據討論了模型主要參數與最優站距的關系及其靈敏程度,從而驗證了模型的科學性與有效性。     

股骨颈骨折固定方式研究

为了对股骨颈骨折内固定治疗方法中的螺钉固定角度、螺钉数量和螺钉组合方式进行合理选择以达到最佳的复位稳定性.建立基于Lindon分型方式,包含不同影响因素,更精确的股骨颈骨折内固定的三维有限元模型,并依据材料属性参数与CT图片灰度值之间的关系为模型赋予非线性的材料性质,模拟生理载荷条件对模型施加载荷.通过对螺钉固定角度模型组的分析,得到不同骨折面角度所对应的最佳的单钉固定角度;通过对螺钉数量模型组的分析,可知在手术条件允许的情况下螺钉数量越多越好;通过对螺钉组合方式模型组的分析,结果表明:3钉呈倒三角放置略优于3钉呈正三角放置,3钉呈正三角放置优于2钉,而2钉平放与2钉斜放的优劣取决于骨折面角度.     

静压空气平面轴承特性与节流器间距关系的仿真研究

基于FLUENT仿真了同孔径等间距孔式静压平面空气轴承节流器2×2阵列,得到了4种间距下阵列的质量流量、气膜压力分布、速度分布等,为优化节流器间距提供了依据。采用Pave和Hex/Wedge Cooper方法划分阵列的几何模型得到非均匀体网格,然后基于三维双精度标准k-ε黏性湍流两方程模型实现了计算流体力学仿真。仿真结果表明：在一定范围内增大节流器间距,气膜静压力平均值减小但气膜承载力增大,增速逐步减缓;节流器间距的调整不影响阵列的质量流量;随着节流器间距的增加,气膜压力从最大值向环境大气压递减的速度变小,气体平均出口速度按比例减小,气体速度死区的面积增大。     

高速车轮钢断裂韧性与组织结构的关系

以CLSOD车轮钢为研究对象,对断裂韧性水平不同的试样断口进行显微组织分析,研究组织中晶粒尺寸、铁素体含量、珠光体片层间距对材料断裂韧性的影响。结果表明,车轮钢断裂韧性随着平均晶粒尺寸、5％最大平均晶粒尺寸的增大而降低,晶粒越均匀,断裂韧性越高;断裂韧性起初随铁素体含量的增加而增大,达到一个峰值后随着铁素体含量的增加而减小;在珠光体片层间距为0．13-0．16μm的范围内,断裂韧性与珠光体片层间距的相关性不大。