关键词:
驾驶人
信息需求
信息呈现方式
方差分析
摘要:
在驾驶过程中,驾驶人通过视觉搜索从道路交通环境中获取并筛选关键信息,指导驾驶决策。“人-车-路-环境”道路交通信息会对驾驶人的驾驶过程产生重要影响,这些信息的内容和信息的呈现方式都会对驾驶人的视觉行为和信息感知效率产生影响。为了研究典型交通情境下驾驶人的信息需求,将交通情境划分为转弯、直行、换道三类,设计了无提示、听觉提示和视听结合提示三种信息呈现方式,结合驾驶人信息感知实验,分析交通情境类型对驾驶人视觉行为的影响,分析不同交通情境下驾驶人在不同兴趣区域的视觉行为差异性,运用随机森林算法构建交通情境分类模型。根据实验数据分析典型交通情境中信息呈现方式对驾驶人视觉行为的影响,构建了基于TOPSIS法的综合评价模型评价信息呈现方式的有效性。本文的主要研究内容如下:
首先通过方差分析探究了典型交通情境中驾驶人在不同兴趣区域视觉行为的差异性。在不同兴趣区域中,驾驶人在右转弯交通情境中的平均注视时长、平均注视次数、平均扫视次数、AOI注视概率、扫视位置概率存在显著差异,驾驶人在直行、左换道、左转弯交通情境中的平均注视时长、平均注视次数、平均扫视时长、平均扫视次数、AOI注视概率、扫视位置概率均存在显著差异。不同交通情境中,驾驶人平均注视时长在左后视镜、右后视镜、车辆前方区域存在显著差异,驾驶人平均扫视时长在左后视镜区域存在显著差异,驾驶人平均注视次数、平均扫视次数、AOI注视概率和扫视位置概率在左后视镜、右后视镜、车辆前方、车辆右前方和车辆左前方区域存在显著差异。
其次,运用随机森林算法构建交通情境分类模型。以驾驶人在不同兴趣区域的视觉行为指标数据为输入,以交通情境的分类结果为输出,建立了基于随机森林的交通情境分类模型。采用f1-score对模型进行评价,模型较优,结果显示驾驶人在不同兴趣区域的视觉行为指标可用于判别交通情境类型。
最后,通过配对样本t检验分别对比分析了听觉提示-无提示和视听结合提示-无提示下驾驶人视觉行为的差异性,结果显示,听觉提示和视听结合提示对驾驶人的视觉行为存在显著影响。通过差异性分析探究不同信息呈现方式下驾驶人视觉行为的差异性,结果显示,右转弯交通情境中驾驶人在听觉和视听结合提示下的平均扫视时长显著高于无提示;直行交通情境中驾驶人在视听结合提示下的平均注视次数显著高于无提示,听觉提示和视听结合提示下的平均扫视时长显著高于无提示;左换道交通情境中驾驶人在听觉提示和视听结合提示下的平均注视时长显著高于无提示;左转弯交通情境下驾驶人在听觉提示下的平均扫视时长显著高于无提示,在视听结合提示下的平均扫视次数显著高于无提示。基于前面的研究内容构建了信息呈现方式有效性综合评价模型,结果表明相较于无提示的传统驾驶环境,直行和左换道交通情境下视听结合提示更有效,右转弯和左转弯交通情境下听觉提示更有效。