1、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安全学二、实验时间及地点2016年6月27日七教206三、实验名称交通安全学眼动仪实验四、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、对眼动指标进行分析。(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
2、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、实验工作按大组进行,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行计算和绘制图表。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read startread
3、end,text starttext end,answer startanswer end,call startcall end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Recording timestamp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相同的同一注视点)的时间间隔进行合并求和计算。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
4、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)-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read startread end图2 正常驾驶text starttext end图3 正常驾驶answer startanswer end图4 正常驾驶call startcall end图5 任务驾驶read startread end图6 任务驾驶text starttext end图7 任务驾驶answer startanswer
5、end图8 任务驾驶call startcall end4、注视散点图按不同任务选择各区段的fixation point X 和fixation point Y,插入散点图数据坐标轴数值为19201080,将坐标原点调整为左上方(与眼动仪坐标设置相同);双击散点图区域进行图片填充:图9 正常驾驶注视点图10 正常驾驶注视点read startread end图11 正常驾驶注视点text starttext end图12 正常驾驶注视点answer startanswer end图13 正常驾驶注视点call startcall end图14 任务驾驶注视点图15 任务驾驶注视点read st
6、artread end图16 任务驾驶注视点text starttext end图17 任务驾驶注视点answer startanswer end图18 任务驾驶注视点call startcall end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100250ms之间。但是在不同的状态下还是呈现有一些微小的差别,比如在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较相似,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
7、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。此时若是在视野的盲区出现障碍物或是发生突发情
8、况,驾驶员就会来不及进行制动或者避让,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较起来,一个很大的不同是注视时间缩短的非常厉害,大多集中在50150ms,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,注视点分为了两发部分。第一部分是道路上,而且相较于正常驾驶,注视点更靠上,即更集中于道路前方。第二部分是方向盘上,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
9、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,在达到一定的速度时进行换挡。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,此时道路两旁若是出现情况,驾驶员很难反应。七、实验心得此次实验,我们在老师的带领下,进行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,还进行了心电的实体检测,为我们在研究交通安全的道路上点亮了明灯。在我们观看眼动仪
10、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,老师让两位同学分别带上眼动仪进行了实验,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,老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应很有帮助。比如说,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,比如看到前面车辆突然紧急刹车时,后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,比如碰瓷的向车辆撞来时,驾驶员的心理反应。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当先进的技术设备,为我以后的交通之路打下了基础。
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