交通安全学实验报告.docx
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交通安全学实验报告
本科实验报告
学院名称:
专业班级:
指导教师:
实验所属课程:
学生姓名:
学生学号:
一、实验所属课程名称
交通平安学
二、实验时间及地点
2021年6月27日七教206
三、实验名称
"交通平安学"眼动仪实验
四、实验要求及目的
实验要求:
完成以下容:
1、掌握眼动仪实验方法。
2、对眼动指标进展分析。
〔1〕注视持续时间
〔2〕注视时间分布
〔3〕注视点散点图
实验目的:
1、通过本实验的训练,学生能够加深对驾驶人视觉特点的理解,掌握驾驶人视觉测量的方法,并能通过数据分析的驾驶人视觉规律。
2、通过实验,使学生了解和掌握眼动仪的使用和视觉指标的提取,熟悉驾驶人视觉特性规律探寻的一般步骤和方法。
实验组织:
1、实验期间的组织工作应由指导教师全面负责,每班除主讲教师外,还应配备一位辅导教师,共同担任实习期间的辅导工作。
2、实验工作按大组进展,每大组1个班,选组长1人,负责组实验分工和仪器管理。
五、实验使用的仪器设备
使用仪器硬件实验设备装置如下:
1、计算机1台
2、眼动仪1套
3、眼动仪配套分析软件
4、word和excle软件
六、实验原理及容
实验原理:
通过学习眼动仪的使用方法,获得对驾驶人在行车过程中视觉测量的一般思路,结合眼动仪自带软件,选取典型视觉指标进展计算和绘制图表。
最终获得对于驾驶人视觉特征的理解和掌握。
实验容:
1、数据筛选;
1)先将readstart~readend,textstart~textend,answerstart~answerend,callstart~callend这四个区间以外的无关数据删除。
2)筛选出注视点,并对所有注视点行标记颜色。
3)取消筛选,效果如图:
黄色区域为注视点,白色为眼跳状态或其他。
2、注视持续时间
在Recordingtimestamp列左侧新插入一列空白列;
在空白列C1格处输入公式:
=D3-D2,回车,并下拉计算出整列数据,即求出每个眼动状态点间的时间间隔。
对每个黄色区域〔即相邻的几行黄色行即为注视点坐标一样的同一注视点〕的时间间隔进展合并求和计算。
如图,即为每个注视点的注视时间。
3、注视时间分布
将所有注视点筛选出来,并复制"时间间隔〞列数据至新的工作表〔注意区分各任务,不同任务数据可用不同颜色填充表示〕。
在频率栏第一格输入:
=COUNTIF(A2:
A666,"<50")
A2:
A666表示"看短信〞任务的A列第2个数据到第666个数据〔实际应为看短信过程的全部注视数据总个数值,这里666仅做例如〕
频率栏第二格输入:
=COUNTIF(A2:
A666,">=50")-COUNTIF(A2:
A666,">100")
下面同理。
计算百分比并绘制柱状图。
图1正常驾驶readstart~readend
图2正常驾驶textstart~textend
图3正常驾驶answerstart~answerend
图4正常驾驶callstart~callend
图5任务驾驶readstart~readend
图6任务驾驶textstart~textend
图7任务驾驶answerstart~answerend
图8任务驾驶callstart~callend
4、注视散点图
按不同任务选择各区段的fixationpointX和fixationpointY,插入—散点图
数据坐标轴数值为1920×1080,将坐标原点调整为左上方〔与眼动仪坐标设置一样〕;
双击散点图区域进展图片填充:
图9正常驾驶注视点
图10正常驾驶注视点readstart~readend
图11正常驾驶注视点textstart~textend
图12正常驾驶注视点answerstart~answerend
图13正常驾驶注视点callstart~callend
图14任务驾驶注视点
图15任务驾驶注视点readstart~readend
图16任务驾驶注视点textstart~textend
图17任务驾驶注视点answerstart~answerend
图18任务驾驶注视点callstart~callend
正常驾驶:
由注视点停留时间的柱状图我们不难发现,无论是在何种状态,驾驶员的注视时间大多集中在100~250ms之间。
但是在不同的状态下还是呈现有一些微小的差异,比方在call〔图4〕这一状态,注视时间明显较小,而在answer〔图3〕状态下,长时间的注视所占比例很小。
read〔图1〕,text〔图2〕状态的注视时间分布就比拟相似,大概是这两种状态对对驾驶员的影响不大,所以变化较小。
通过正常驾驶的驾驶员注视点的分布,我们可以发现,在总体情况下〔图9〕,驾驶员的注视点集中于道路的中心,并向两端逐渐递减。
屏幕上方,即虚拟道路的前方,有少数注视点。
这符合我们一般的驾驶规律,在直线道路上行驶,我们会主要注意道路中心,并向道路前方延生。
这是因为,我们的视野受到车速的限制,当车速越快时,我们的视野越狭窄,视野向前延生的距离越长。
此时,我们只能注意到车辆前方,当然熟练的驾驶员也会不时的注意道路两侧,防止突发情况。
然而车速过快时,驾驶员为了获得全面的道路信息,就要不断地改变自己的注视点,再加上视野变得狭窄,就会造成看右边时,左边看不到;看左边时,右边看不到。
此时假设是在视野的盲区出现障碍物或是发生突发情况,驾驶员就会来不及进展制动或者避让,最后导致悲剧的发生。
任务驾驶:
任务驾驶的注视时间柱状图与正常驾驶的比拟起来,一个很大的不同是注视时间缩短的非常厉害,大多集中在50~150ms,而且长时间的注视很少,特别是answer〔图7〕,call〔图8〕状态下,长时间注视几乎没有。
可能是在这种工作条件下,驾驶员所受的影响加大,需要减少注视点时间来尽量采集道路信息。
通过任务驾驶注视点〔图14〕,我们可以发现与正常驾驶最大的不同是,注视点分为了两发局部。
第一局部是道路上,而且相较于正常驾驶,注视点更靠上,即更集中于道路前方。
第二局部是方向盘上,不过对于实际驾驶来看,注视点应该是集中在仪表盘上。
此时驾驶员不断加速,视野像正常驾驶时所述的那样,不断向道路前方延生,同时,驾驶员需要关注仪表盘上的速度信息,在到达一定的速度时进展换挡。
结合四个状态〔read、text、answer、call〕的注视点图来看,call状态下,道路上的注视点最多,也就是说驾驶员对于道路的关心情况最大,此时驾驶员虽然对于道路前方的情况可以把握的很好,但是不难注意到道路两旁的注视点较正常驾驶变的十分少,此时道路两旁假设是出现情况,驾驶员很难反响。
七、实验心得
此次实验,我们在教师的带着下,进展了眼动仪的演示与数据处理,不仅使用了学院刚刚购置的高端设备,还进展了心电的实体检测,为我们在研究交通平安的道路上点亮了明灯。
在我们观看眼动仪的介绍视频时,我觉得要研究交通参与者的行为,最重要的就是研究他们在看什么,当然还要加上一些外部因素,来观察交通参与者在不同的情况下,他们注视点的变化。
这样的一个小小的眼动仪,辨识精度虽然不是太高,但是作为做交通参与者注视点位置的研究,这样的辨识精度已然足够。
在看完视频后,教师让两位同学分别带上眼动仪进展了实验,主要用来演示眼动仪的工作过程与注视点的变化情况。
后来,教师又给我们放了一段研究生做实验时的视频,做的是一个汽车倒车的实验,驾驶员佩戴着眼动仪,实验仪器记录着驾驶员在倒车时的注视点信息,并且显示在视频中。
在视频放映时,我们可以清晰地看到驾驶员倒车时的注视点集中在后视镜上,并且时不时的观察其他位置的信息。
心电的实验,对于做外部条件影响驾驶员的心理反响很有帮助。
比方说,在红绿灯等待时间过长时,驾驶员的心跳变化。
还有在一些突发情况下,比方看到前面车辆突然紧急刹车时,前方驾驶员的心理变化。
还有就是在有吸引力的东西出现在驾驶员面前时,比方碰瓷的向车辆撞来时,驾驶员的心理反响。
最后,就是研究路怒情况下的驾驶员心理情况,看看在驾驶员受到怎样的刺激时,心跳会加速,路怒会被激发,又或者是被抑制,被抵消。
总的来说,此次的实验让我大开眼界,接触到了当前交通界相领先进的技术设备,为我以后的交通之路打下了根底。