（应用心理学专业论文）手机的使用对驾驶行为影响的眼动研究.pdf

原创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫盗盟蕉盘堂或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 即： 论文作者签名： 务诌 日期：2 o o 年月i 日 研究生学位论文使用授权说明 ( 必须装订在提交学校图二1 5 馆的印刷本) 本人完全了解天津师范大学关于收集、保存、使用研究生学位论文的规定， 按照学校要求向图书馆提交学位论文的印刷本和电子版本； 图书馆有权保存学位论文的印刷本和电子版，并通过校园网向本校读者 提供全文与阅览服务。 图书馆可以采用数字化或其它手段保存论文； 因某种特殊原因需要延迟发布学位论文，按学位论文保密规定处理，保 密论文在解密后遵守此规定。 论文作者签名： 壶诌 日期：乃加年莎月，j ”日 i 中文摘要 手机的使用越来越普及，给人们的生活带来了很多方便。但是，研究表明 如果驾驶车辆时使用手机打电话会危及驾驶安全。因为驾驶时打电话会造成注 意分散和对重要信息进行加工能力的降低，从而影响个体的驾驶行为表现。在 这一领域的研究中，大多数研究为调查研究或是行为实验，眼动研究并不多。 很少有人使用能够准确记录被试反应的眼动技术来实时监控被试的反应。 因此，本研究要借助眼动技术，研究打电话对驾驶员驾驶行为的影响。本 研究包括两个实验，通过不同的实验条件，考察驾驶时使用手机对驾驶行为的 影响。 实验一以t o b i it 1 2 0 眼动仪为工具，采用眼动分析法来探讨驾驶时使用非 手持手机打电话对被试的驾驶行为的影响。实验采用2 ( 车辆数目：4 辆车、7 辆车) x 3 ( 组别：使用手机打电话组、不打电话组、听录音组) 的两因素混合 设计。因变量为被试回答问题的正确率、总注视时间、总注视次数、注视率。 实验结果表明，打电话组回答问题正确率显著低于不打电话组和听录音组，打 电话组的总注视次和总注视时间显著低于不打电话组和听录音组。不打电话组 和听录音组的各项指标的差异均不显著。注视率这一指标表明，打电话组出现 了l o o kb u tf a i lt os e e 现象。对于车辆数目这个因素，在四辆车的情况下，被 试的回答问题的正确率显著多于七辆车的情况下的正确率、对四辆车的总注视 次数和总注视时间均显著多于七辆车。 实验二也采用眼动分析法考察手机的使用对专家和新手驾驶员驾驶行为的 影响。实验采用2 ( 打电话与否：使用手机打电话、不打电话) x 2 ( 驾驶经验： 专家、新手) 的两因素实验设计。实验结果表明，无论是专家还是新手，只要 在驾驶时打电话，驾驶表现都会变差。具体表现为：打电话组回答问题正确率 显著低于不打电话组，打电话组的总注视次数和显著总注视时间显著少于不打 电话组。对于驾驶经验这个因素，专家组回答问题f 确率显著高于新手组，专 家组的总注视次数和总注视时间均显著多于新手组。视率这一指标表明，无论 是专家打电话组还是新手打电话组都出现了l o o kb u tf a i lt os e e 现象。 总之，两个实验的结果较为一致地反映了手机的使用会对驾驶行为产生消 极影响。本研究得出的具体结论如下： i ( 1 ) 不论驾驶经验的多少，驾驶时打电话交谈均会降低被试的驾驶行为。 在眼动指标上，表现在注视时间和总注视次数上的减少。在正确率这一指标上， 表现为被试回答问题的j 下确率降低。 ( 2 ) 驾驶时打电话出现了虽然眼睛看到了物体，但是大脑没有对所看到的 物体进行加工的l o o kb u tf a i l e dt os e e ( 看了但是没看见) 现象。 ( 3 ) 不同驾驶经验被试的驾驶表现存在差异，专家被试的驾驶表现好于新 手被试的驾驶表现。 关键词：眼动，驾驶，手机 t h eu s eo fc e l l p h o n ea r en o wu b i q u i t o u s i tb r i n g sc o n v e n i e n c et om o d e r n l i f e h o w e v e r ，m a n ys t u d i e sh a v ei n d i c a t e dt a l k i n go nc e l l p h o n ew h i l ed r i v i n gi s d a n g e r o u s b e a c o u s e ，t a l k i n go nc e l l p h o n ew h i l ed r i v i n gi n d u c e sd i s t r a c t i o na n d d e c r e a s e st h ea b i l i t yi n f o r m a t i o np r o c e s s i n g t h e r ew e r ef e we y em o v e m e n t ss t u d i e s i nt h i sf i e l d m o s tr e s e a r c h e r sc o u l dn o tu s ee y em o v e m e n t st e c h n i q u et om o n i t o rr e a l t i m eb e h a v i o r t h i sr e s e a r c hu s e de y em o v e m e n t st e c h n i q u et os t u d yt h ee f f e c t so fc e l l p h o n e u s eo nd r i v i n gb e h a v i o r i tc o n t a i n st w os t u d i e s i ne x p e r i m e n t1 ，t oi n v e s t i g a t et h ee f f e c to fh a n d - f r e e p h o n eu s e o nd r i v i n ge y e m o v e m e n t sa n a l y s i sw e r ea d o p t e d e y em o v e m e n t sw e r er e c o r d e db yt o b i it12 0e y e t r a c k e r am i x e de x p e r i m e n t a ld e s i g nw a sa d o p t e d ：2 ( n u m b e ro fc a r ：f o u r ，s e v e n ) 3 ( g r o u p ：u s ep h o n e ，n o tu s ep h o n e ，l i s t e nt or e c o r d ) t h ed e p e n d e n c ev a r i a b l e sw e r e p e r c e n t a g eo fc o r r e c ta n s w e r s ，t o t a lt i m e ，f i x a t i o nc o u n t ，p e r c e n t a g eo ff i x a t i o n s r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ep e r c e n t a g eo fc o r r e c ta n s w e 。a $ ，t o t a lt i m ea n df i x a t i o nc o u n t o fu s ep h o n eg r o u pw e r es i g n i f i c a n tl o w e rt h a nt h eo t h e rt w og r o u p s a n dt h e d i f f e r e n c eb e t w e e nn o tu s eh o n ea n dl i s t e nt or e c o r dg r o u pw a sn o ts i g n i f i c a n t t h e p e r c e n t a g eo ff i x a t i o n ss h o w e d l o o kb u tf a i lt os e e p h e n o m e n o na p p e a r e di nt h eu s e p h o n eg r o u p p e r c e n t a g eo fc o r r e c ta n s w e r s ，t o t a lt i m ea n df i x a t i o nc o u n to fs e v e n c a r sc o n d i t i o nw a s s i g n i f i c a n tl o w e rt h a nf o u rc a r s e x p e r i m e n t2a l s ou s e de y et r a c k e rt oi n v e s t i g a t et h ed i f f e r e n c ee f f e c to f h a n d f r e ep h o n eu s eo nd r i v i n gb e t w e e ne x p e r ta n dn o v i c e t h ee x p e r i m e n t a ld e s i g n w a s2 ( u s ep h o n eo rn o t ：u s ep h o n e ，n o tu s ep h o n e ) 2 ( e x p e r i e n c e ：e x p e r t ，n o v i c e ) r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ep e r c e n t a g eo fc o r r e c ta n s w e r s ，t o t a lt i m ea n df i x a t i o nc o u n t o fu s ep h o n eg r o u pw e r es i g n i f i c a n tl o w e rt h a nt h en o tu s ep h o n eg r o u p t h e p e r c e n t a g eo fc o r r e c ta n s w e r s ，t o t a lt i m ea n df i x a t i o nc o u n to fn o v i c eg r o u pw e r e t s i g n i f i c a n tl o w e rt h a nt h ee x p e r tg r o u p t h ep e r c e n t a g eo ff i x a t i o n ss h o w e d l o o kb u t f a i lt os e e p h e n o m e n o na p p e a r e di nt h eu s e p h o n eg r o u p i n s u m m a r y , t h et w oe x p e r i m e n t sr e f l e c t e dt h ee f f e c to fc e l l p h o n eu s eo n d r i v i n gw a sn e g a t i v e a ) r e g a r d l e s so fd r i v i n ge x p e r i e n c e ，t a l k i n go nt h ec e l l p h o n e w h i l ed r i v i n gw a sh a r mt od r i v i n gb e h a v i o r f o re x a m p l e ，t o t a lt i m eb e c a m es h o r t e r b ) l o o kb u tf a i lt os e e p h e n o m e n o na p p e a r e dw h e nt a l k i n go nt h ec e l l p h o n e c ) t h e d i f f e r e n c eb e t w e e ne x p e r ta n dn o v i c ew a ss i g n i f i c a n t t h ed r i v i n gb e h a v i o ro f e x p e r t w a sb e t t e rt h a nn o v i c e k e y w o r d s ：e y em o v e m e n t s ，d r i v i n g , e e l l p h o n e i v j ， u i 目录 中文摘要i a b s t r a c t i i i 第一部分研究背景1 1 1 研究意义l 1 2 研究现状。2 1 2 1 手机的使用与驾驶安全2 1 2 2 手持手机和非手持手机对驾驶行为的影响2 1 2 3 手机的使用对驾驶行为影响的眼动研究4 1 2 4 驾驶时打电话降低驾驶行为的原因5 1 2 5 驾驶经验对驾驶员眼动特征的影响8 1 3j 望论9 1 3 1 注意的认知资源理论9 1 3 2 认知负荷理论。l l 1 3 3 “专家一新手范式”及相关理论。1 2 第二部分问题提出及研究假设i5 2 1 问题的提出15 2 2 研究假设1 6 2 3 本研究的创新点1 6 第三部分实验一手机的使用对无经验的被试驾驶行为的影响1 7 3 1 实验目的17 3 2 研究方法17 3 2 1 实验被试17 3 2 2 实验仪器1 7 3 2 3 实验设计17 3 2 4 实验材料。l8 3 2 5 实验程序2 2 3 2 5 1 校准2 2 3 2 5 2 正式实验2 2 3 2 6 兴趣区的划分2 3 3 2 7 眼动指标2 3 3 3 实验结果。2 3 3 3 1 回答问题的正确率。2 3 3 3 2 总注视时间2 4 3 3 3 总注视次数2 6 3 3 4 注视率2 6 3 4i ；1 论：1 7 第四部分实验二手机的使用对专家和新手驾驶员驾驶行为的影响2 8 4 1 实验目的2 8 4 2 研究方法2 8 4 2 1 实验被试2 8 4 2 2 实验仪器2 8 4 2 3 实验设计2 9 4 2 4 实验材料2 9 4 2 5 实验程序2 9 i v 4 2 6 兴趣区的划分及眼动指标3 0 4 3 实验结果3 0 4 3 1 回答问题的正确率3 0 4 3 2 总注视时间3 0 4 3 3 总注视次数3l 4 3 4 注视率3 2 4 4 讨论3 ：! 第五部分总讨论3 3 5 1 打电话和不打电话的被试驾驶行为的差异3 3 5 2 专家和新手驾驶行为表现的差异3 5 第六部分结论3 7 第七部分参考文献3 8 实验材料附录4 2 后记z 1 6 手机的使用对钙驶行为影响的h 挝动i j f 究 1 1 研究意义 第一部分研究背景 当今手机的使用越来越普及的情况下，人们对它的使用也越来越频繁，甚至 在开车时打电话的现象也屡见不鲜。但是，许多研究已证明驾驶车辆时使用手机 交谈会危及驾驶安全。为了减少由于驾车时打电话引起的交通事故，许多国家实 行了一些法令禁止打电话。但是，一些国家或地区的法令只是禁止手持电话的使 用，而对非手持电话的使用并没有限制。 本研究要证明非手持手机的使用也会降低驾驶员的驾驶行为，影响驾驶表 现。因为，在驾驶时打电话会引起驾驶行为的降低的原因是谈话本身。谈话会增 加个体的认知负荷，占用注意资源，导致个体不能很好地对驾驶情境中的有效信 息进行注意和觉知，容易引起注意分散和对重要信息进行加工能力的降低，从而 降低了驾驶员的驾驶行为表现。 为了证明上述观点，本研究借助眼动技术，记录被试在使用非手持电话打电 话或不打电话的情况下完成驾驶任务时的眼动轨迹。通过分析不同的眼动指标， 来探讨驾驶时打电话对驾驶行为产生的影响。对打电话时被试对驾驶环境中的意 外事件的注意、觉知是如何变化的进行量化的研究，为驾驶时使用电话交谈会降 低驾驶行为表现的结论提供实验证据。 通过本实验不仅可以填补手机的使用对驾驶行为影响的这一研究领域中缺 乏眼动研究数据支持的不足，也可以验证注意的认知资源理论和认知负荷理论对 谈话引起驾驶行为降低的解释。此外，实验验证了“专家一新手范式的理论。 考察了不同驾驶经验被试的驾驶表现存在的差异，即专家和新手被试的驾驶表现 的差异。证明专家的表现要好于新手，但是无论是专家还是新手，打电话时均会 降低其驾驶行为。 此外，本研究可以起到提高人们安全行车意识的作用，驳斥了使用非手持手 机打电话不会影响驾驶安全的观点。证明了驾驶时无论是于持手机还是非手持手 机的使用均会影响驾驶安全，为禁止驾驶时手机交谈的法规的合理性和证确性提 供了实验支持。特别是对那些没有禁止驾驶时非手持手机使用的一些国家或地区 。 手机的使用对蜘驶行为影响的r 动研究 相关法规的制定提供了建议和实验上的依据。 总之，本研究对丰富驾驶行为的眼动研究，提供驾驶安全方面相关法规的依 据和提出驾驶安全建议等方面都具有重要的意义。 1 2 研究现状 1 2 1 手机的使用与驾驶安全 手机的使用越来越普及，给人们的生活带来了很多方便。但是，许多研究表 明如果驾驶车辆时使用手机交谈会危及驾驶安全。 加拿大多伦多的学者r e d e l m e i e r 和t i b s h i r a n i ( 1 9 7 2 ) 以6 9 9 个拥有手机并 且都有过财产损失撞车经历的驾驶员为研究对象进行了一项研究。研究发现， 2 4 的驾驶员在发生事故前的十分钟之内边驾驶边打电话，而且驾驶时打电话发 生交通事故的风险比未使用手机打电话者高出4 3 倍。 m c e v o y 等( 2 0 0 5 ) 的研究再次证明了驾驶时使用手机交谈会引发较高的风 险。该研究对因打电话造成交通事故而住院的驾驶员进行了调查，分析了这些驾 驶员的通话记录。结果表明，如果在发生事故前打电话的时间达到十分钟之久， 那么发生交通事故的风险比不使用手机高出4 倍。 此外，s t r a y e r 等( 2 0 0 6 ) 的一项研究比较了使用手机交谈者和饮酒者( 血液 中的酒精含量相当于0 0 8 w e i g h i t v o l u m e ) 的驾驶行为。结果表明两者的驾驶 行为都受到了不良影响，在驾驶时使用手机交谈而引发交通事故的风险和酒后驾 车所引发的风险相当。 因此，为了避免因使用手机而危及驾驶安全甚至引起交通事故，许多国家， 如澳大利亚、同本、中国、韩国、西班牙等国都已禁止在开车时打电话。 1 2 2 手持手机和非手持手机对驾驶行为的影响 手持电话是指同常生活中使用的手机，打电话时需要用手拿着电话，因此称 为h a n d - h e l dp h o n e 。非手持电话指车载电话、免提电话或是使用耳机进行通 话的电话，不用手拿着电话进行通话，故称之为h a n d f r e ep h o n e 。 为了减少由于驾驶时打电话引起的交通事故，虽然许多地方都实行了禁止驾 手机的使用对甥驶行为j ；l ；响的l i i 动i f j f 究 驶时打电话的法令，但是一些法令只是禁止手持手机( h a n d h e l d ) 的使用，而对 非手持手机( h a n d f r e e ) 的使用并没有限制，比如，美国的康涅狄格州就没有禁 止驾驶时非手持手机的使用。 但是，有许多研究证明使用手持手机和非手持手机打电话对驾驶都会产生不 利的影响。比如，h a i g n e y 等人( 2 0 0 0 ) 的一项研究表明，完成驾驶任务的同时 无论是使用手持或非手持手机进行谈话，被试的心率均会增加，而且驾驶速度均 会变慢。s t r a y e r 和j o h n s t o n ( 2 0 0 1 ) 的研究发现，驾驶时无论是使用手持手机或 非手持手机交谈的被试与只是被动的听广播或是磁带录音书籍的被试相比，完成 驾驶任务的质量要更逊色一些。 h a n c o c k 等人( 2 0 0 3 ) 的一项研究也证明了手持手机和非手持手机均可引起 危险，使用手持手机和非手持手机都可造成很大的分心影响。研究结果表明，使 用手持手机和非手持手机通话的被试对信号灯变化做出反应的时间变长，因为紧 张而刹车的次数增多，而且对停止信号没有做出反应的几率增加了1 5 。 h e n d r i c k 和s w i t z e r ( 2 0 0 7 ) 以年轻的驾驶员为被试进行了一项关于刹车反应的 研究。结果表明，与不打电话的被试相比，使用手持手机和非手持手机打电话的 被试的反应时间、移动时间、及总反应时间都显著增长。即无论是使用手持手机 还是非手持手机进行交谈，驾驶员对信息进行加工的速度均会变慢。 此外，许多研究者仅研究了使用非手持手机谈话对驾驶行为的影响。比如， s t r a y e r ( 2 0 0 4 ) 考查了使用非手持手机交谈对驾驶行为的影响，其研究结果发现 使用非手持手机交谈对年轻的驾驶员和年长的驾驶员的驾驶行为都造成了消极 影响，与不打电话仅完成驾驶任务的被试相比，使用非手持手机通话的被试对刹 车的反应时间延长1 8 ，刹车后恢复成原来车速的时间增长1 7 ，追尾次数也 增加了两倍。t r e f f n e l 和b a r r e t t ( 2 0 0 4 ) 的一项研究使用模拟器让驾驶员在封闭 的环形车道上完成驾驶任务，在完成驾驶任务同时使用非手持手机打电话，结果 发现打电话造成驾驶员对路面环境的知觉和意识都明显下降。h o n e y 和w i c k e n s ( 2 0 0 6 ) 的研究也表明，在觉察事件和对事件做出反应的驾驶任务中，使用非手 持电话进行交谈会造成觉察能力的下降和反应时间的延长。 于机的使用对锡驶行为影响的眼动研究 1 2 3 手机的使用对驾驶行为影响的眼动研究 上述研究表明，驾驶车辆时使用手机交谈会对驾驶行为产生不良影响。但是 这些研究中没有眼动研究，下面将对这一领域内的眼动研究进行具体介绍。 1 2 3 1 眼动研究与眼动分析法 眼动研究是使用眼动仪这种心理学精密仪器，根据角膜和瞳孔的反光法原理 记录被试的眼动数据，进而进行眼动分析的研究。眼动分析是通过分析人的注视 时间、注视次数、眼跳、回视等眼动指标来揭示人的心理活动的方法。在驾驶研 究中，使用眼动分析法可以对驾驶员的心理活动进行实时分析( r e a lt i m e a n a l y s i s ) ，获得驾驶员在驾驶过程中每一时刻的视觉信息，进而了解驾驶员对视 觉信息进行加工时的心理特征( 闫国利，2 0 0 4 ) 。 1 2 3 2 眼动研究 使用眼动仪研究驾驶时的注视特点对揭示驾驶员的心理特征具有重要作用。 但是，国内对驾驶时打电话的眼动研究几乎是一个空白，而国外的关于驾驶时打 电话对驾驶行为影响的眼动研究也很少。 眼动研究证实，如果在驾驶时打电话交谈，会出现即使眼睛注视到了物体但 是大脑没有对看到的物体进行加工的l o o kb u tf a i lt os e e ( 看了但是没看见) 现 象。表现为物体上虽然有有效的注视点，但被试常常回答没有看到物体，这是由 于被试不能对信息进行有效的加工的结果。即使被试注视了驾驶情境中的物体， 他们也经常会看不见物体，因为驾驶时打电话会使注意从外部环境上转移到谈话 引起的内部认知上( s t r a y e r , d r e w s 。j o h n s t o n ，2 0 0 3 ) 。s t r a y e r ，c o o p e r ( 2 0 0 4 ) 的研 究也表明，虽然打电话组和不打电话组的注视概率相等，但是打电话组却发生了 较多的记忆错误。下面以驾驶时使用手机的两个眼动研究具体说明l o o kb u tf a i l t os e e 现象和打电话对驾驶行为的影响。 s t r a y e r 等( 2 0 0 3 ) 考查了开车时打电话交谈如何影响驾驶员对周围物体的注 意。在该研究中，研究者使用高保真驾驶模拟器，让被试完成几项任务。要求被 试追随一辆引导车，这辆车在高密度交通条件下和低密度交通条件下都会随机的 停下。向使用非手持手机交谈和不打电话交谈这两种条件下的被试呈现关于驾驶 4 、手机的使用对钾驶行为影响的眼动研究 的视频，记录被试对引导车辆刹车的反应时间和眼动数据。在完成驾驶任务后， 向被试呈现一些广告牌，要求被试辨别这些广告牌是否在驾驶视频中出现过。被 试事先不知道他们要进行这个测试。眼动数据表明，无论在打电话组还是不打电 话组，被试对视频中呈现的2 3 的广告牌进行了注视。然而，在完成驾驶任务同 时，不打电话组的被试对所注视的广告牌的再认率比打电话组高2 倍。换句话说， 即使当被试注视了驾驶环境中的物体，如果打电话交谈，他们记住这些物体的可 能性就会变小，表现为通常所说的“看了但是没有看到错误( 1 0 0 k e db u tf a i l e dt o s e ee r r o r ) 。驾驶时打电话的被试即使注视了广告牌，他们却没有对所看到的广告 牌进行加工。即虽然眼睛看到了物体，但是大脑没有对所看到的物体进行加工。 b a l k 等( 2 0 0 6 ) 在低高保真模拟器的条件下，考查手机的使用对驾驶员的 注意和眼动的影响。该研究让1 6 名克莱姆森大学的本科生看一些驾驶视频，并 回答在视频中关于车辆事件的问题。8 名被试同时进行一项语言学习任务，用语 言学习任务用来模拟打电话的谈话。另外8 名被试为非语言学习组，只看驾驶视 频。结果表明，语言学习组的被试回答问题的j 下确题数低于没有进行语言学习组， 平均值分别为9 3 和1 6 。整体上，被试对有四辆车的视频的回答的正确题数高于 有七辆车视频正确题数。非语言学习组的被试对视频中关键车辆的总注视次数多 于语言学习组。此外，语言学习组的被试对回答问题j 下确的视频的注视率和回答 问题错误的视频的注视率没有差异，注视率分别为1 3 5 和1 2 4 。这一结果为 l o o k b u tf a i lt os e e ( 看了但是没看见) 现象提供了证据。非语言学习组的被试 的平均总注视时间长于语言学习组被试的平均总注视时间，此研究证实了先前的 发现，驾驶时打电话会降低司机的驾驶行为。 1 2 4 驾驶时打电话降低驾驶行为的原因 1 2 4 1 操作和谈话对驾驶行为的影响 既然驾驶时打电话会降低驾驶员的驾驶行为，那么究竟是手持电话、拨号等 操作引起了驾驶行为的降低，还是谈话本身引起了驾驶行为的降低呢? 比较早的研究认为是对手机的操作引起了驾驶行为的降低。一些研究者的研 究都表明，对手机进行操作，比如手持电话、拨号和接 乜话等动作对驾驶行为有 消极的影响( b r o o k h u i s ，d ev r i e s ，1 9 9 1 ；b r i e m ，h e d m a n ，1 9 9 5 ) 。 予机的使用对锯驶行为影响的 动研究 但是，近期越来越多的研究表明是谈话本身对驾驶行为产生了消极影响。比 如，s e o 和t o r a b i ( 2 0 0 4 ) 一项研究揭示了引起撞车或差点相撞的主要原因是驾 驶员在驾驶时使用手机打电话交谈，而不是试图接电话和拨号。t r e f f n e r 和b a r r e t t ( 2 0 0 4 ) 的研究也表明，开车时使用非手持手机( h a n d sf r e e ) 打电话的被试的 驾驶表现并不好于使用手持电话打电话的被试的驾驶表现。这从另一个侧面表 明，在驾驶的同时打电话时，手持电话这一操作并不是造成降低驾驶行为的原因。 此外，j u s t 和k e l l e r ( 2 0 0 8 ) 使用功能性核磁共振成像( f u n c t i o n a lm a g n e t i c r e s o n a n c ei m a g i n g ) 考察了驾驶同时进行听觉任务的被试脑内的变化。结果表明， 引起驾驶表现变差的原因是被试进行了听觉言语理解任务，而手持电话或是拨号 等操作不足以造成驾驶员的驾驶行为降低。 1 2 4 2 注意和认知问题 许多研究表明，注意和认知问题是导致交通事故的原因。比如，t r e a t 等 ( 1 9 7 9 ) 对2 2 5 8 起交通事故进行评估，发现导致撞车的主要原因是不注意和不 适当地寻找。不注意和不适当地寻找是情境觉知( 知觉环境中的关键因素) 的两 个方面，更多的人认为造成撞车事件的原因是不注意和不适当地寻找，而不是不 良的决策和心理动作能力。h e n d r i c k s 等( 1 9 9 9 ) 的调查研究表明，在7 2 3 起车 祸中，有3 7 8 的事故是由注意分散或知觉错误造成的。另外，美国的交通部门 n h s t a ( 美国国家公路交通安全管理局) 评估了6 3 0 0 ，0 0 0 起交通事故，其中 有2 5 的事故是由司机某种程度的不注意或是注意分散造成的( 2 0 0 5 ) 。 许多研究表明，打电话交谈会对个体注意造成影响。p a s h l e r ( 1 9 9 8 ) 的研究 表明，虽然谈话是一种听觉、言语任务，驾驶是一种视觉、空间任务，但是当驾 驶时打电话进行交谈时，谈话和驾驶会竞争注意资源，这种竞争会破坏驾驶员对 路面、周围环境的反应能力。m c c a r l e y 等( 2 0 0 1 ) 的一项研究表明，驾驶时使 用非手持手机打电话会损害被试对真实交通场景中刺激信息变化的探察能力。 b a r k a n a ，z a d o k ( 2 0 0 4 ) 的一项视野注意的研究表明，使用非手持手机谈话时会 引起被试注意的分散。被试不能注意到一些关键的物体，而且对每个刺激物的反 应变慢，准确度降低。 另一个注意上的破坏的证据来自一个e r p ( e v e n t r e l a t e db r a i np o t e n t i a l 卜事 6 千- 机的使用对钙驶行为影响的眼动研究 件相关电位的研究。s t r a y e r 和d r e w s ( 2 0 0 7 ) 的研究使用驾驶模拟器让被试在模 拟的多车道高速公路上完成驾驶任务，并使用e r p 技术记录被试的脑内活动。 单一任务组的被试仅完成驾驶任务，即追随一辆随时会停下的引导车辆，当引导 车辆停下时，被试要立即刹车以保证不与引导车辆发生追尾。而双重任务组的被 试在完成和单一任务组相同的驾驶任务的同时，还要通过非手持手机与别人谈 话。 结果表明，双重任务组的被试产生的p 3 0 0 的波幅比单一任务组的被试的 p 3 0 0 的波幅少5 0 。p 3 0 0 对完成任务时的注意分配敏感，代表着对驾驶场景中 的物体的初始编码，p 3 0 0 会随着任务要求的提高而减小。因此，使用手机进行 谈话的被试诱发出的p 3 0 0 的波幅小，这说明使用手机进行谈话的被试没有注意 到驾驶场景中的物体，因为他们不能像没有因谈话而造成注意分散的单一任务组 的被试那样很好地对物体进行编码。上述数据表明，当驾驶员使用手机进行谈话 时，注意会从驾驶上转移到打电话的交谈上，因此降低了对驾驶场景中物体的反 应能力。 另一些研究表明，当驾驶时，认知负荷增加，比如，高密度的交通、视觉上 的零乱，驾驶员很少能维持高的情境觉知，这种情境觉知的减少可能降低良好完 成驾驶任务的能力。g u g e r t y ( 1 9 9 7 ) 使用低保真的模拟器考察了工作记忆负荷 是如何影响被试对车辆位置的情境觉知。被试对4 辆车、5 辆车、6 辆车、7 辆 车条件的准确回答的平均值分别为：3 7 ，4 5 ，5 0 ，5 5 ( 辆车) 这些数据表明， 在高密度的交通水平下( 车辆多的情况下) ，被试不能准确追踪较多的车辆。 近期的一些研究也表明，打电话交谈会对个体的认知造成破坏。r e c a r t e ，和 n u n e s ( 2 0 0 3 ) 以1 2 名被试为研究对象，在真实的交通条件下研究了心理负荷对 驾驶的影响。结果表明，驾驶时打电话明显地增加了心理负荷，而且高的心理负 荷导致驾驶行为降低。因此，人们在驾驶时打电话就有可能不必要地加大恶性事 件发生的风险，不利于驾驶安全。l i n ，c h e n ( 2 0 0 6 ) 的研究表明，驾驶时使用手 机交谈会对言语和认知造成影响，进而减弱了驾驶表现和驾驶技能。结果表明， 被试的车辆和前面车辆的驾驶t n j g 巨变短，撞车率上升，做出刹车反应的时间延长。 y i c h i n gl e e ，j o h ndl e e 等( 2 0 0 7 ) 使用驾驶模拟器研究了驾驶时认知负荷对 视觉注意的影响。被试在进行言语听觉任务的同时，完成视觉上的搜索变化的任 7 于机的使用对中g 驶行为影响的h 艮动研究 务，考查被试对车辆变化的敏感性。结果发现，驾驶同时进行言语听觉任务的被 试对车辆变化的敏感性降低，而且被试对自己能够发现车辆变化的信心降低。这 说明言语听觉任务这种形式的谈话造成了被试认知负荷的增加，认知负荷的增加 导致被试对车辆变化的敏感性降低。 此外，值得说明的是使用手机与别人谈话和与坐在驾驶员旁边( 乘客位置上) 的人谈话是有区别的。乘客和驾驶员一样能看到驾驶时的场景，他们会根据驾驶 的难度调整谈话内容，通常会谈到交通中的危险，或是当驾驶的难度较大时暂停 谈话，这会对驾驶员的驾驶行为起到一定的帮助作用。但是，使用电话与别人谈 话则不同，因为与驾驶员谈话的人看不到驾驶时的情况，缺乏对交通情况的觉知， 不可能基于驾驶的难度的变化调整谈话内容。 d r e w s 等( 2 0 0 4 ) 的研究使用高保真的驾驶模拟器比较了这两种谈话对驾驶 的不同影响。被试的驾驶任务是将车辆行驶到8 英里处时离开高速公路，驶进一 个休息区域。结果表明，与乘客谈话的驾驶员们完成任务的百分比为8 0 ，而使 用手机与别人谈话的驾驶员完成任务的百分比仅为5 0 。与乘客谈话和使用手机 与别人谈话对驾驶员注意和认知的影响是不同的，因为与乘客谈话这种交谈方式 会对驾驶员的驾驶行为起到一定的帮助作用，减轻了驾驶员因为谈话而造成的注 意的分散或是认知负荷的影响。这再次证明了使用手机与别人谈话这种形式的谈 话会对驾驶员的驾驶行为产生不利影响。 1 2 5 驾驶经验对驾驶员眼动特征的影响 驾驶经验对驾驶行为有重要的影响，这种影响可以从驾驶员的眼动特征上表 现出来。在考察驾驶经验对眼动影响的这类实验研究中，使用最多的是“专家一 新手范式”。这种范式就是要求新手驾驶员和经验丰富的驾驶员完成同一项任务， 然后考察和研究他们在完成这一任务时所表现出来的差异( 闫国利，2 0 0 4 ) 。 m r o u a n t 和r o c k w e l l ( 1 9 7 2 ) 的一项比较经典的实验研究比较了新手驾驶员 和老驾驶员驾驶时的眼动模式。在这项研究中，被试为6 名新手驾驶员和4 名经 验丰富的老驾驶员。实验时，要求驾驶员在居民区附近的道路和一条高速公路上 丌车，i ；司时记录眼动情况。实验结果表明：新手驾驶员在驾驶时，注视范阑比老 驾驶员小：新手驾驶员在驾驶汽车时会紧盯前方的车辆，并对车辆右侧注视较多； 于机的使用对驾驶行为影响的眼动研究 新手驾驶员对后视镜注视较少，而老驾驶员则注视多；在高速公路开车时，新手 驾驶员常出现追随眼动，而老驾驶员只进行注视，无追随眼动发生。上述结果说 明，新手驾驶员在驾驶过程中不能够熟练有效地获得有用的信息( 闫国利，2 0 0 4 ) 。 此外，许多研究也表明了新手驾驶员和专家驾驶员的眼动特征上存在着差 异。m i l t e n b u r g 和k u i k e n ( 1 9 9 0 ) 的一项研究是让驾驶员看6 段一般交通场景的 录像，该研究选取了4 7 名被试，从驾驶经验少于一年的新手驾驶员到驾驶经验 超过五年、驾车行程超过1 0 0 0 0 0 千米的有经验的驾驶员。结果发现：在穿过十 字路口的一个场景中，经验丰富组比一般经验组的注视持续时间短，一般经验组 比新手组的注视持续时间短。t h e e u s e s ( 1 9 9 6 ) 的研究发现，有经验的驾驶员会 把视线直接指向那些容易出现危险刺激的位置。d i s h a r t 和l a n d ( 1 9 9 8 ) 的一项 研究表明：在看前方的路时，专家驾驶员比新手驾驶员更能从道路两边获得视觉 信息，以便在弯道内驾驶时保持j 下确的位置。 另外的一些研究表明，刚拿到驾照不久的新手驾驶员( 驾驶经验少于6 个月) 和经验较为丰富的专家驾驶员在视觉搜索方面存在差异，新手驾驶员不能很好地 搜索到驾驶情境中的潜在危险( p o l l a t s e k ，f i s h e r , p r a d h a n ，2 0 0 6 ； c r u n d a l l ，u n d e r w o o d ，19 9 8 ；c h a p m a n ，u n d e r w o o d ，l9 9 8 ) 。 1 3 理论 1 3 1 注意的认知资源理论 注意的认知资源理论涉及到注意是如何协调不同的认知任务和注意的分配 问题。 1 3 1 1 认知资源的有限性 认知资源有限性是指人在对刺激信息进行分类、识别等加工的认知活动时受 到心理能量的限制。认知资源理论把注意看作为对刺激信息进行识别和加工的认 知资源，其容量或能量是有限的。每一项活动都需要占有和消耗一定的认知资源。 当人进行认知活动时，个体为了完整地辨谚 刺激信息，需要运j 1 钉限的认知资源， 如果刺激信息比较复杂，就需要运用较多的认知资源，如果复杂的刺激信息过多， 9 予机的使用对锚驶行为影响的h 挺动研究 认知资源就会很快消耗殆尽。只有当认知任务所需的资源之和不超过注意的总资 源时，注意协调和分配才能同时进行。否则在进行某项认知任务会时，其活动必 然会受到阻碍( 梁宁建，2 0 0 3 ) 。 1 3 2 2 注意的能量分配模型 注意的能量分配模型是由k a h n e m a n1 9 7 3 年在其著作注意和努力中提 出的。k a h n e m a n 认为人的认知资源或能量是有限的。为了较好地完成一项任务， 就需要认知资源，如果任务复杂，就需