（基础心理学专业论文）驾驶过程中的视觉注意：对传统ufov测试提出的补充条件研究.pdf

两南人学硕十学何论文摘要 驾驶过程中的视觉注意： 对传统u f o v 测试提出的补充条件研究 专业基础心理学 作者牟海容 指导教师孙弘进教授 摘要 u f o v ( u s e f u lf i e l do f v i e w ) 一般被定义为：人保持头和眼不动，对某个场景迅速扫视所 获得信息的视觉区域，这个视觉区域也被称作功能视野( f u n c t i o n a lv i s i o n ) 。u f o v 测试一般 通过集中和分配注意任务测试个体的感知和认知能力。以往研究表明：高龄驾驶员的u f o v 测试成绩和驾驶中发生事故可能性之间具有很大的相关关系。但是以往传统的u f o v 测试忽 略了驾驶中很重要注意方面的因素：个体的警觉性。本文对以往的u f o v 测试做了一些改变， 增加了新的条件，以着重考察u f o v 测试中个体警觉性对测试成绩的影响。我们的主要目的 是：考察在新的条件下。个体u f o v 大小变化的效应。结果：行为上，由于把被试反应结束 到刺激呈现之间的时段( r s i ) 由固定的o s 改成o 9 s 的随机时段，发现被试在集中注意条件 下，对外围刺激定位错误率高于分配注意条件下的错误率，但是差异并不显著，这与传统测 试条件下的结果正好相反，传统测试条件中，被试在分配注意条件下对外围刺激的定位错误 率高于集中注意条件下的定位错误率。在实验2 中，我们把r s i 设为在0 到2 0 s 之间随机， 这就要求被试对任务保持更长时间的持续注意，对任务保持更高的警觉性，实验结果显示， 被试在集中注意条件下对外围刺激的定位错误率显著高于分配注意条件下的错误率。这种结 果可能是由于中央刺激的出现有助于被试成功发现外围刺激，当r s i 增长，中央刺激的提示 有效性增强。在两个实验中，不管r s i 在0 到9 s 之间随机还是在0 到2 0 s 之间随机，被试对 外围刺激定位的错误率都高于r s i 固定为l s 的条件下的错误率，这表明表明新的条件下的任 务难度要高于传统u f o v 测试条件的难度。因为新的条件要求被试对任务保持长时间持续注 意，被试的认知活动处于较高的活性状态，即对任务保持更高的警觉性。在这种条件下测出 的u f o v 大小应该更接近被试的真实u f o v 大小。传统测试条件可能可以准确测试驾驶员对 驾车情景中可预知的事件做出准确反应的能力，但可能忽略了真实驾车中的一些重要成分， 比如警觉性。传统测试条件不能对驾驶员处理不可预知的随机出现的事件的能力进行测试， 两南大学硕十学位论文 摘要 因此新的测试条件可以作为对传统u f o v 测试做补充条件。 关键词：视觉注意、u f o v 警觉性、随机 i i 两南人学硕+ 学何论文 a b s t r a c t 量寡鼍曼曼鼍鼍, , ： i i 皇曼曼皇曼皇皇 v i s u a la t t e n t i o nd u r i n gd r i v i n g ：i m p l e m e n to ft h e t e s to fu s e f i a lv 1 e wo tt i e l d 一o o p o s t g r a d u a t es t u d e n to fb a s i cp s y c h o l o g y ：m o uh a i r o n g s u p e r v i s o r ：p r o f s u nh o n g j i n a b s t r a c t u s e f u lv i e wo ff i e l d ( u f o v ) i sd e f i n e da sa l la r e ao fv i s u a lf i e l dw h e r ei n f o r m a t i o nc a nb e e x t r a c t e df r o mas l u t t e r ds c e n ew i t h i nas i n g l eg l a n c ea n dw i t h o u tae y eo rh e a dm o v e m e n t s a sa t e s to ff u n c t i o n a lv i s i o n ，u f o vt e s t sm e a s u r ea l li n d i v i d u a l ss e n s o r ya n dc o g n i t i v ec a p a b i l i t i e s t h o u g hf o c u s e da t t e n t i o na n dd i v i d e da t t e s t a t i o nt a s k s w h i l ep e r f o r m a n c ei sb e l i e v e dt or e l i a b l y a s s e s st h el i k e l i h o o do fa c c i d e n t si n v o l v e m e n ti no l d e rd r i v e r s ，t r a d i t i o n a lt e s t so ft h eu f o vm a y b el i m i t e da st h e yi g n o r e dk e ya t t e n t i o na s p e c t so fd r i v i n g n a m e l yv i g i l a n c e t h i si n v e s t i g a t i o n f o c u s e do nt h ei s s u ea n da p p l i e dt h e mi n t on e wc o n d i t i o n sf o rt e s t i n gt h eu f o v t h ep u r p o s eo f t h i si n v e s t i g a t i o nw a st oe x p l o r et h ee f f e c t so ft h en e wc o n d i t i o n sh a v eo nt h es i z eo nas u b j e c t s u f o v r e s u l t ss h o w e dt h a ti n c o r p o r a t i n gv i g i l a n c et h o u g ht h ea d d i t i o no far a n d o mo n s e t c o n d i t i o nr e s u l t e di nw o r t hp e r f o r m a n c ei nd i v i d e da t t e n t i o nt a s k i ne x p e r i m e n t1 , w h e nt h e r e s p o n s e s t i m u l u s i n t e r v a l ( r s i ) w a sr a n d o m l yv a r i e db e t w e e n0s e c o n da n d9s e c o n d s ，t h ee r r o r r a t eo fl o c a t i n gp e r i p h e r a ls t i m u l u su n d e rd i v i d e da t t e n t i o nw a sl o w e rt h a nt h a to ff o c u s e da t t e n t i o n a l t h o u g ht h ed i f f e r e n c ei sn o ts i g n i f i c a n t ，y e tt h ef i e n dw a sa p p e a r e da n dt h i si sc o n t r a r yt ot h ef i x o n s e tc o n d i t i o n i ne x p e r i m e n t2 ，t h er e s p o n s e s t i m u l u s - i n t e r v a l ( r s i ) w a sr a n d o m l yv a r i e db e t w e e n 0s e c o n da n d2 0s e c o n d s ，w h i c hd e m a n d e ds u b j e c t sk e e p i n gh i g h e rv i g i l a n c et ot a s k ，t h ee r r o rr a t e o fl o c a t i n gp e r i p h e r a ls t i m u l u su n d e rd i v i d e da t t e n t i o nw a ss i g n i f i c a n t l yl o w e rt h a nt h a to f f o c u s e d a t t e n t i o n t h i ss u g g e s t e dt h a tw h e nr s ir a n d o m l yv a r i e db e t w e e n0a n d9 s e c o n d so r2 0s e c o n d s ，i n t h ec o n d i t i o no fd i v i d e da t t e n t i o n ，t h ec e n t r a ll e t t e rw a sac u ef o rs u b j e c t sd e t e c t i n gt h ep e r i p h e r a l s t i m u l u s ，a n ds u b j e c t sb e n e f i t e df r o mt h es i m u l t a n e o u s l ya p p e a r e dc e n t r a lc u e ，e v e nt h ev a l i d i t y e f f e c to fc e n t r a lc u ei n c r e a s e do v e rr e s p o n s e s t i m u l u s i n t e r v a l i nt h et w oe x p e r i m e n t s ，w h e t h e ri n t h ec o n d i t i o no ff o c u s e da t t e n t i o no rt h ed i v i d e da t t e n t i o n ，t h ee r r o rr a t eo fl o c a t i n gp e r i p h e r a l s t i m u l u so fr a n d o mo n s e tc o n d i t i o nw a sh i g h e rt h a nt h a to ff i xo n s e tc o n d i t i o n ，i ts u g g e s t e dt h a ti t i sm o r ed i f f i c u l tt ol o c a t ep e r i p h e r a ls t i m u l u si nt h ec o n d i t i o no fr a n d o mo n s e tt h a ni nt h ec o n d i t i o n h l 两南大学硕十何论文 a b s t r a c t o ff i xo n s e t f o ri nt h ec o n d i t i o no fr a n d o mo n s e t ，s u b j e c t sh a dt ok e e ph i g hv i g i l a n c et ot h et a s k ，i t i sc o n j e c t u r e dt h a tt h eu f o vs c o r es h o u l db ec l o s et or e a l i t y t r a d i t i o n a lt e s tc o n d i t i o n sp r e d i c t h o wd r i v e r sr e a c tt op l a n e do rp r e d i c t e de v e n t si nd r i v i n gs i t u a t i o n s ，b u ti tm a yb ei g n o r es o m ek e y a s p e c t so fa t t e n t i o n ，f o re x a m p l e ，v i g i l a n c e ，s ot h en e wu f o vt e s tc o n d i t i o nc o u l db es u p p l e m e n t s t ot r a d i t i o n a lt e s t s k e yw o r d s ：u f o v ；v i s u a la t t e n t i o n ；v i g i l a n c e ；r a n d o mo n s e t i v 独创性声明 学位论文题目：驾熬过猩主鲍塑鲎潼壹；挝笾统堕里q y 测达握出 鲍主l ：左釜住砑究 一 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加 了特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同 仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者：够 岛各签字日期：抄解6 月知日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作槲：写冯各锄张如占厶疋 签字日期：少卜年么月勿日签字日期：之矽加辎月z 勿日 两南人学硕十学何论文1 引言 1 引言 许多老年人在e t 常生活中的视觉活动经常会有障碍，比如说在新的的环境或 者复杂场景中定位某一个物体的位置( k l i n e e ta 1 ，1 9 9 2 ；k o s n i k ，s e k u l e r , & k l i n e ， 1 9 9 0 ) ，并且这些视觉问题会引发严重的系列后果。例如，每年在美国有至少4 0 0 0 老年人由于视觉有损伤而导致臀部骨折问题( f e l s o n e ta 1 ，1 9 8 9 ) 。另外，老年人做 驾驶员也会有更多的交通问题判断失误，并由此卷入交通事故的人比年轻的驾驶 员多得多( h u s t o n & j a n k e ，1 9 8 6 ；p l a n e k ，1 9 7 3 ) 。一旦卷入交通事故，老年人比年轻 人发生更严重的损伤后果，甚至死亡( e v a n s ，1 9 8 8 ；m a c k a y , 1 9 8 8 ) 。这些驾驶问题和 生活问题在日常生活中被认为是由于视觉损伤或注意缺失导致的( b a r r e t t ，m i h a l ， p a n e k ，s t e m s ，& a l e x a n d e r , 19 7 7 ；k a h n e m a n ，b e n i s h a i ，& l o t a n ，19 7 3 ；m i h a l & b a r r e t t ，1 9 7 6 ；s h i n a r , 1 9 7 8 ) ，然而标准临床测试表示这些交通事故问题与视觉损伤 之间仅仅存在着及其微弱的相关关系( h e n d e r s o n & b u r g ，1 9 7 4 ；h i l l s & b u r g ，1 9 7 7 ； s h i n a r , 1 9 7 7 ) 。因此已有许多研究致力于直接发展新的测试技术，用于评估年龄相 关的视觉因素的下降问题。而这种新的测试方法就是有用视野测试技术u f o v ( u s e f u lf i e l do f v i e w ) 。 u f o v ( u s e f u lf i e l do f v i e w ) 一般定义为：保持头和眼不动，对某个场景迅 速扫视所提取的信息的视觉区域，这个视觉区域也被称作功能视野( f u n c t i o n a l v i s i o n ) ，这个u f o v 的大小受限于感觉和认知因素，而且这个大小也依赖于测试所 用的任务和刺激的类型。对u f o v 的测量包括了个体的感知和认知成分，所以测试 出的个体的u f o v 大小是有差异的，但是这种差异是任务所要求的注意程度造成 的。( m i u r a ，1 9 8 7 ；r o g ee ta 1 ，2 0 0 2 ) 。以往的研究结果表明，高龄被试的u f o v 成绩 和驾驶中发生事故可能性之间具有很大的相关关系，但是传统的u f o v 测试可能忽 略了驾驶过程中关键的注意方面的因素。 1 1u f o v 测试的发展 u f o v 测试起源于对高龄驾驶员的发生交通事故风险的评估。自主开车对老年 人来说是维持他们独立生活状态的重要方式( j e t t e & b r a n c h ，1 9 9 2 ) ，对不断增长的 高龄驾驶员的调查可以反映这一结果( m c g w i n & b r o w n ，1 9 6 7 ) 。而现在工业社会中 老年人驾驶员群体增长得越来越快，据估计，到2 0 2 4 年，美国和西欧社会中有大 约四分之一的驾驶员超过6 5 岁( k a r l e n eb a l l ，堆c y n t h i ao w s l e y , f m i c h a e le s l o a n e ，x 两南大学硕十学何论文1 引青 d a n i e ll r o e n k e r * a n dj o h nr b r u n i m l 9 9 3 ) 。老年人驾驶员群体更多的发生交通安 全事故甚至撞车事故，老年人群体发生交通安全事故后的致死率高于任何其他年 龄群体。尽管现在很多人对老年驾驶员有偏见，但是不管怎么说，也有很多高龄 驾驶员确实有出色的驾驶技能。高龄驾驶员在很多技能上都表现出与众不同的个 体差异，其技能的确是出乎意料的好。然而关于哪种行为和心理素质随年龄变化 与驾驶能力下降有关呢? 是什么因素使得很多老年人成为了交通安全事故的高风 险群体呢? 统计调查也显示出老年人平均每英里发生交通事故次数很高( r y a n ， l e g g e & r o s m a n ，1 9 9 8 ) 。以上证据表明急需马路安全和保护高龄风险驾驶员的解决 方案。方案一：出台驾驶员的年龄限制，但这种限制其实并没不公平，而且年龄 也不是辨别风险司机的可靠指标，因为很多高龄驾驶员并没有事故记录。另一个 可行方案就是：找到一个更好的可以鉴别出风险驾驶员的方法，既能保护风险性 驾驶员，也可以保证其他马路使用者的安全。 驾驶最重要的一方面是视觉任务的完成，视觉对驾驶起到了提供信息整合的 作用。那么是不是老年人的视觉问题和眼部疾病是安全驾驶的主要原因呢?然 而临床上检测感知能力的测试，比如视敏度和视觉对比度测试等等，跟驾驶行为 或个人交通事故风险之间仅有微弱的相关关系。而且这种微弱的相关关系还是基 于对大数量的数据采集才得出来的结果，实际上只有不高于5 的交通事故与这 种因素有关。不过这也并不奇怪，因为驾驶本身是很复杂的任务，并不仅仅是对 环境的感知，实际上认知与驾驶行为之间也有很重要的联系。在寻找视觉缺陷和 驾驶之间的相关关系失败的原因可以归于以下几点：先前的研究中，记录显示找 来的被试中很少人曾经发生过交通安全事故，这一点是造成研究视觉和事故发 生频率之间的相关关系困难的一个重要原因；另外，交通事故并不是经常发生的 事件，因此研究人员是预测这个可能事件方面是很有压力的；再一个就是视力变 差会使驾驶员修正自己的驾驶行为，比如避免是挑战恶劣的马路条件，以降低自 己的驾驶风险：很多研究这个问题的时候只考虑到了视觉方面的原因，而忽视了 高水平的认知方面的因素。感觉方面的测试，比如说视敏度和外围视野感知敏感 性等，尽管他们在临床上表现出视觉方面的疾病或视觉缺失，但他们自己本身并 没有反应出驾驶任务和视觉完整性之间有相关关系。驾驶对视觉是有复杂要求的。 在一个复杂视觉环境中控制一辆车，并不得不对在这个环境中出现在自己中心视 2 两南大学硕十学何论文1 引言 野和外围视野上的事物进行实时监控，并实时执行主要和次要的视觉任务。何况 驾驶员通常情况下并不知道何时何地将会发生什么重要视觉任务。视觉测试并没 有很典型地合并这些刺激和任务之间的特征，而只是略略在寻找感觉和认知在驾 驶任务上的一些影响。因此在设计一个视觉测试来预测驾驶问题时，考虑到合并 反映驾驶任务的视觉要求的测试所用的刺激和任务特征上是很有益处的。 o d e n h e i m e r 等( 1 9 9 4 ) 给被试做了一系列认知测试：精神状况，视觉注意， 工作记忆，结果发现这些测试的分数与马路驾车成绩之间的相关关系系数为o 5 1 到o 7 2 之间。其它的研究也证明了这两者之间有正相关关系。 根据以往研究结果，认为u f o v ( u s e f u lf i e l do f v i e w ) - - - 功能感知的测量才是发 生交通事故可能性的最强有力的指标。s a n d e r s ( 1 9 7 0 ) 把u f o v 描述为功能视觉区 域，b a l l 等人( 1 9 8 8 ) 将其定义为个体保持头和身体不动，对场景迅速扫视获得 信息的一个空间区域，u f o v 包含了感知和认知两个成分的，且为个体的感知能力、 对信息的加工速度和任务难度所共同影响的动态变量( s e k u l e r & b a l l ，1 9 8 6 ) 。研究 发现u f o v 的大小会随年龄增长而变d 、( b a l le ta 1 ，1 9 9 3 ；s e k u l e r ，b e n n e t t & m a m e l a k ，2 0 0 0 ) ，同时其它认知能力也会随年龄增大而变弱，比如视觉信息加工， 注意转换等( k o s n i c k ，w i n s l o w & k l i n e ，19 8 8 ) 。由于岍o v 测试了感知和认知两方面 的功能，它与驾驶能力之间有很大的相关关系，并且与传统的视觉测试任务或认 知测试相比，它对驾驶事故风险具有更高的预测能力。 考虑到上述原因，一个仅限于视觉因素的测试方法在区分出风险高龄驾驶 员，其本身是不可行的。那么另一个可考虑的方法应该是：检测高龄驾驶员的高 级认知因素对驾驶的影响力，比如注意方面的因素。有一些老年人在视觉注意的 前注意水平是有缺陷的，老年人在其他注意方面也可能存在缺陷，比如注意转换， 串行视觉搜索等。视觉注意信息被直接用于后续的加工过程，这个加工过程的产 物可能就能避免车祸的发生。因此是否存在这种注意缺失可能是区分风险驾驶员 和零事故安全型驾驶员的一个可靠指标。据一些交通事故记录，很多事故的发生 都是由于驾驶员本身注意力不集中所导致的( k a r l e n eb a l l ，1 9 9 3 ) 。 1 2u f o v 变小是驾驶事故风险的有效预测指标 现行相关方面研究工作一般较多的关注年龄和u f o v 两个方面的因素与 u f o v 大小与汽车驾驶导致的交通安全事故发生概率之间的联系。也有研究已经得 _ 阳南人予? 硕十学何论文1 引育 出u f o v 是如何随年龄增长而发生变化的研究出现，其实人的u f o v 在2 0 多岁的时 候就已经开始变小，随年龄增大，u f o v 会下降的更多( s e k u l a r2 0 0 0 ) 。但是大 多数人并不会频繁的发生交通安全事故，因为随着自己驾驶经验的逐渐增多，人 们会不断调整自己的驾驶习惯和行为，以适应自己不断下降的u f o v ，从而尽可能 避免交通安全事故的发生，比如让自己的车速保持比较慢的水平，使得自己在一 些事件发生的时候有时间做出反应，比如对突然插入自己车道的车辆，不得不做 出避让行为；对突然闯入马路的行人避让而不得不刹车；对交通灯颜色的变化做 出反应等等。但是对突然发生的事件不是马上就可以做出反应的，驾驶员需要在 驾车的同时，多周围环境进行实时监控，以发现自己的功能视野范围发生的事件， 随后才能做出反应抉择，最后才能做出行为反应，这系列反应都需要时间，尤 其是当一个人的u f o v 下降得更多的时候，在驾车的同时还要及时发现周围环境的 变化和突发事件，是很困难的。因此有很多驾驶员在达到某年龄之后，u f o v 下降 得太多，以至于u f o v 已经变得比较小的程度，对发现这个视野之外的目标很困难， 或者在离该事物很近的时候才发现，这时候做出合适的反应已经来不及，这时候 ， 交通安全事故就很容易发生。 已经有很多研究验证了u f o v 和驾驶之间的关系，那么一般人的u f o v 在下 降到哪个程度就会对驾驶员个人及其他马路使用者造成威胁呢? 研究表明视觉注 意( s i z eo f t h eu s f u lf i e l do f v i e w ) 是高敏和高具体可靠的预测驾驶员是否是高风险 驾驶员的指标。老年驾驶员如果在特殊视野区域下降得太多，那么他们在过去五 年内发生交通事故的概率是同龄但没有这种特殊视野缺失严重的驾驶员的六倍 ( b a l lk k1 9 9 3 ) ! 对于这种结果的解释是：许多高龄驾驶员在选择注意和分配注 意方面有缺陷，当然这种缺陷也表现在视觉信息的加工的速度上，而且这种缺陷 也是由于他们在感知区域上比较小的缘故了。u f o v 变小的另一个潜在的原因是： 视觉的损伤，比如说中心或外围视野上的严重视力损伤。但视野感知和u f o v 可能 并不都同时有问题，比如即使是视力完全正常的被试也会有u f o v 的严重下降。在 调查中发现，其实与交通安全事故相关最密切还是u f o v 。当被试的u f o v 下降到 4 0 的时候，他们在过去五年内发生车祸的频率是u f o v 没有下降或下降比较少的 被试的4 倍或以上( b a l lk k ，1 9 9 3 ) 。o w s l e y 等人( 1 9 9 1 ) 调查了一批5 7 至t j 8 3 岁的 驾驶员做被试，发现下降4 0 的u f o v 对过去五年有过车祸事故的被试是很好的辨 4 两南人学硕卜学何论文1 引言 别指标。在后续研究中，下降的u f o v 对将来会否发生车祸可能性车祸发生频率 也是一个很好的预测指标。my e r s 等人研究了u f o v 和马路上真实驾车测试成绩之 间的关系，结果显示u f o v 降低的被试出现了更多的驾驶错误：比如没对停车交通 标志做出应有的反应，错过重要的马路标记，出现更多的判断错误。w o o d s 等人 ( 1 9 9 2 ) 也证明了u f o v 下降的被试需要花更多的时间完成同样路程的驾车任务。 虚拟现实中也复制出了同样的结果( r o e n k e r se ta 1 ，2 0 0 3 ；r o g ee ta 1 2 0 0 4 ) 。总的来 说，大量证据显示岍o v 测试确实是评估驾驶行为和驾驶风险的有力工具。 图1 ：u f o v 的f 降与车祸撞击事故之同的关系 该图引i 刍b a l le t a l ( 1 9 9 3 ) v i s u a la t t e n t i o np r o b l e m s 淞ap r e d i v t o rv e h i c l ec r a s h e si no l d e r d r i v e r s , i nv e s t i g a t i o no p h t h a l m o l o g y & v i s u a ls c i e n c e 一3 4 , 3 11 0 - 3 1 2 3 1 3u f o v 标准测试流程 标准视野测量方法是最基本的u f o v 测试方法：被试对呈现在统一区域的一 个外围刺激做简单的定位反应。测试中通过在外围定位定位目标刺激中嵌入很多 干扰物来增加任务难度，也就是说被试要在众多干扰物中选择并定位目标刺激， 这种测试条件下，测试出的被试u f o v 会降低( i k e d a & t a k e u c h i ，1 9 7 5 ；s e k u l e r & b a l l ，1 9 8 6 ；w i l l i a m s ，1 9 8 2 ) 。这种u f o v 的降低被认为只存在于老年被试中( s e k u l e r & b a l l ，1 9 8 6 ) 。而且这中测试与标准的视野测试和视觉敏感度测试不同的是，它对 模拟驾驶任务甚至真实驾驶中交通事故有较高的预测能力( r i z z o ，r e i n a c h ， s 两南人学硕十学何论文1 引言 m c g e h e e ，& d a w s o n ，19 9 7 ) 、( b a l l ，o w s l e y , s l o a n e ，r o e n k e r , & b r u n i ，19 9 3 ；o w s l e ye t a 1 ，1 9 9 8 ) 。 j 这里先详细介绍一下u f o v 的测试过程：现行的u f o v 测试方法是由b a l l 等人 ( 1 9 8 6 ) 提出的基本模式发展而来的，研究者们一直沿用至今。测试过程一般分 为集中注意、分配注意和选择注意任务。集中注意任务：在电脑屏幕上设置呈发 散状的2 4 个位置，三个视角，刺激物为一个白色亮点，随机出现在上述2 4 个位置 中的一个上，呈现时间一般为几十毫秒，这个时间视被试状况而定，一般在一百 毫秒以下。刺激呈现结束之后出现屏蔽，遮住整个屏幕一段时间，接着给出这2 4 个位置，被试的任务是选择目标物出现的位置，即作出定位反应；分配注意任务： 在给被试外围三个视角某处呈现目标物为亮点的同时，在屏幕中央也给被试呈现 一个需要辨别的刺激物一通常是汽车和卡车中的一个，随后产生一个屏蔽，接着 屏幕中央呈现中央刺激系列，外围呈现2 4 个位置，被试需要选择出中间刺激是哪 个以及外围目标物出现的位置；选择注意任务：中心目标物出现的同时，目标物 随机闪现在2 4 个位置中的一个，而同时其余2 3 个位置也出现干扰物，随后后产生 屏蔽，接着被试做中心辨认选择和外围定位反应。值得注意的一点是，以往的u f o v 测试各个程序都是这样的：首先在屏幕中央出现“r e a d y ”或开始提示信号，信号 消失1 s 之后呈现刺激。刺激呈现完毕之后，都会给出屏蔽，然后被试做出反应。在 这种测试方式中，由于实验开始到刺激呈现之间的时间段为固定的1 s ，而这一实验 程序会重复很多次，因而忽略了现实生活中驾车的一个重要因素：警觉性。 u f o v 测试是视野测量任务的改编而来，但是与视野测量任务不同的是， u f o v 测试并不针对整个视野区域，u f o v 只是测量功能视野区域。一般u f o v 测 试分为两个部分( b a l l & s e k u l e r ，1 9 8 6 ；b a l le ta 1 ，1 9 8 8 ；b a l l & o w s l e y , 1 9 9 1 ；o w s l e y e ta 1 ，1 9 9 4 ) ：测试个体在集中注意条件下的感知能力：被试对随机呈现在计算机屏 幕外围部位的目标物进行定位判断。第二个部分测试个体在分配注意条件下的感 知和认知能力：被试的任务是对屏幕中间的刺激进行辨认的同时也对外围刺激做 定位判断。在这两种注意条件下，测量被试对呈现在外围几个视角位置上的刺激 进行定位的能力，发现个体离中心越远的刺激定位准确性会降低，即对超出其 u f o v 范围的视角上的刺激定位成绩会更差。分配注意条件下中间刺激是用来评估 这个额外任务对功能视野大小的影响，以此得到的分数与基线条件，即集中注意 6 两南大学硕十学何论文1 引言 曼量曼曼曼鼍曼曼曼曼曼曼量曼量曼量曼曼曼鼍曼鼍曼鼍曼曼曼曼曼曼曼曼曼舅曼量_ iiii i i i i i 一一i i 曼曼皇曼皇曼曼曼曼曼曼曼皇曼皇曼警 条件下的分数做比较，下降的分数为这个分配注意任务所产生的代价。 尽管传统的u f o v 测试方法可能准确模拟了真实驾驶的条件：双重任务一开 车进入另一个车道，或者驾车通过十字路口。但是在更复杂、更危险的情景，传 统的u f o v 测试条件忽略了这类情景中的很多因素一比如在开车过程中突然出现 另一辆车，或需要驾驶员投入更多注意力( 有雾的天气，或者交通很繁忙的路口) 。 总的来说，传统u f o v 测试存在以下两方面的问题而不足以作为交通事故全面有效 的预测工具。 警觉性在现实驾车中是个很重要的注意因素，r o g e 等人( 2 0 0 3 ) 已经证明单 调和困倦会降低u f o v 的大小。这说明缺乏警觉性也是发生车祸的因素之一。这是 因为在驾车过程中，对于未来的状况或者事件是没有任何提示或者警示信息的。 因此一直保持较高注意水平的能力对于安全驾车是很重要的。一直沿用至今的 l 刀? o v 测试方式，在每次反应结束到刺激呈现( r s i ：r e s p o n s e s t i m u l u si n t e r v a l ) 之 间有段不变的时间一1 s ，这对于受测者来说，这个时间段其实是一个提示信息， 被试在提示信号消失之后，对于刺激的出现是有一个预期的。 在一段固定时间之后呈现刺激：传统u f o v 测试在反应结束到刺激呈现( r s i ) 之间有一段时间，而且这段时间是固定的，一般设为1 s ，由于试验会重复很多次， 这个固定时段对被试具有提示作用：中心外围刺激即将出现。这与真实驾驶情景 不一样的是：意外事件的发生是不可预知的，事先也没有任何预兆。因此传统u f o v 测试没有有效评估个体对环境的持续注意能力。本实验对原来的传统测试过程进 行了一点改进：把实验开始到刺激呈现之间这个固定的时间段随机化，即实验开 始之后，经过1 9 s 之间的某一随机时间之后出现刺激，取消被试对刺激即将出现的 预期。 总之，传统u f o v 测试忽略了真实驾驶所要求的警觉性。因此本文的宗旨在于考 察：如果在测试中引入警觉性这一因素，会对u f o v 产生什么影响。希望可以发现 传统u f o v 测试的缺陷之处，并可以改进这个测试，也就是在传统测试中引入警觉 性因素，使之与现实世界中的驾驶条件更相近一些，提高这一测试对参加测试者 的驾驶风险性评估有准确性，用这个改进的u f o v 测试更加准确的区分出不再适合 继续开车的驾驶员，并希望在此实验基础上，发展出新的对交通事故的发生更具 预测性的有效工具。 两南大学硕士学位论文引言 圈2 ：b a l l 等人的经典u f o v j 试系列集中注意条件f 谈圈引i l l l l l e 叫( 1 9 9 3 ) ) 圈3 ：b a l l 等人的经典u f o v m , 斌系列分配意条件嗽图引自b a l le t a l ( 1 9 e 3 ) ) 田“b a l l 等人经典u f o v 测试系列盏择注意条件i 该圈引i i b a i le t a l ( 1 种3 ) ) 两南大学硕十学何论文2 实验一方法 2 实验一方法 2 1 被试 2 7 名西南大学各专业在校大学本科生( 男1 2 人，女1 5 人) 。年龄2 0 至u 2 5 岁，平均年 龄为2 3 4 岁。所有被试视力正常或矫正正常。被试均未参加过类似实验，所有参加 实验的被试均获得少量报酬。 2 2 材料和仪器 整个实验在比较昏暗的行为实验室内进行，实验采取单个被试测试。u f o v 测 试都是在d e l l 奔计算机上完成，显示器为1 9 英寸，像素为1 2 8 0 1 0 2 4 ，刷新率为 6 0 h z ，用到的输入设备是鼠标。实验程序用v i r t o o l s 编制。实验刺激与s e k u l e r , b e n n e t t & m a m e l a k ( 2 0 0 0 ) 类似，屏幕背景为深灰色( r = 7 5 ，b = 7 5 ，g = 7 5 ) ，中间刺激是 从四个字母中随机选择呈现的个白色字母( efhl ，l x lc m ；颜色：r = 1 0 0 ， g = 1 0 0 ，b = 1 0 0 ) 闪现在屏幕中央；外围刺激是一个白色圆圈( 直径为0 5 c m ：r = 1 0 0 ， b = 1 0 0 ，g = 1 0 0 ) 随机闪现在屏幕外围3 2 个位置中的一个上。这2 4 个位置分为三个 视角( 4 。，8 。，1 2 。，1 7 。) ，每个视角上有八个位置。中央刺激和外围刺激 都只呈现3 4 毫秒，这种短时闪现刺激可以避免被试在刺激呈现过程中做出视点移 动行为( r o h r e r s p a r k s ，1 9 9 3 ) 集中注意条件的刺激是只在屏幕外围四个视角3 2 个 位置中的一个随机闪现的白色实心圆，分配注意条件的刺激是同时在屏幕中央和 外围闪现的字母和白色实心圆。 被试所看到的指导语：这是个测试分配注意力的实验，你的任务是对屏幕中央的 字母进行辨认，同时对屏幕周围的亮点进行定位判断。实验开始后，屏幕上会出 现绿色圆，之后屏幕中央和周围会同时出现刺激物，中间是e 、f 、h 、l 中的任意 一个字母，同时周围某个区域会闪现一个白色圆圈，实验过程中请盯着屏幕中央。 刺激呈现结束后，屏幕上会出现efhl 四个字母，请用鼠标选择刚刚屏幕中央出 现的是哪个字母，接着屏幕上会出现八个绿色区域，请用鼠标选择刚刚那个亮点 是出现在哪个区域的? 如果没有疑问请先做下练习。实验过程中请保持身体和头 部不要动，谢谢合作! 被试看完指导语后，主试在对被试做详细解释，随后开始 进行练习试验，练习试验结束后，开始正式实验。 2 3 实验设计 实验采用2 ( 集中注意和分配注意) 2 ( 固定时间段和随机时间段) 4 ( 视 1 0 两南大学硕十学何论文2 实验一方法 l i ti li i _ate 皇曼皇鼍鲁皇璺葛曼曼量曼皇曼曼皇曼舅舅 角为4 。、8 。、1 2 。、和1 7 。) 完全被试内设计。三个自变量是：( 1 ) 注意条件： 集中注意和分配注意； ( 2 ) 实验开始到刺激呈现之问的时间段：固定时间段1 s 和 随机时长，随机时间段在l 到9 s 之间随机。( 3 ) 外围刺激的视角：视角为4 。、8 。、1 2 。、和1 7 。 2 4 试验程序 被试坐在离屏幕i j i 面，下巴搁一个下巴支持装置上，眼睛离屏幕大约4 5 厘米 左右。实验流程如图1 所示：( 1 ) 首先在灰色屏幕是正中央呈现一个视角o 5 。的 绿色实心圆，同时在屏幕外围出现3 2 个空心圆，呈现时长为固定的1 s 或i 至u 9 s 随机 时间；( 2 ) 随后在屏幕上呈现刺激：集中注意条件下，只在屏幕外围随机闪现一 个白色亮点；分配注意条件下，同时在屏幕中央和外围闪现字母和亮点，刺激呈 现时间为3 4 毫秒：( 外围刺激随机闪现在图1 上所标注的四个同心圆与四条直线的 3 2 个相交点中的一个上) ( 3 ) 刺激消失后，集中注意条件下，被试用鼠标对亮点 的出现区域进行选择，这八个区域用绿色矩形条标示出来。分配注意条件下，被 试用鼠标从字母序列中选择刚刚出现的字母，并对亮点出现的区域进行定位选择。 被试反应完成后，进入下一轮试验。在整个实验过程中，被试的下巴始终搁在一 个支撑装置上，以保证被试在实验过程中保持头和身体不动。同时要求被试在实 验过程中始终把注视点放在屏幕中央的圆上。电脑自动记录被试反应的正确率。 被试先按指导语练习几次，接着进行正式实验。正式实验分为两组，每次反 应结束到刺激呈现( r s i ) 时间固定为1 s 时，每种注意条件重复9 6 次；反应结束到 刺激呈现( r s i ) 时间在l 至u 9 s 之间随机时，每种注意条件重复9 6 次；每个视角在 以上每个条件只重复2 4 次，每组之间被试休息5 分钟，且各条件先后顺序做到被试 内平衡，整个实验大约需要7 0 分钟。 篁壹奋耋翟土耋鲁鲨吝：；誊兰= 盏兰 田5 | 实验l 程序田 2 5 结果 分配注意条件下，被试对呈现在屏幕中央的字母目标物的辨别准确率很高， 每个被试的准确辨认率都达到9 5 以上。 对屏幕外围目标物的定位准确率结果如图2 所示，横轴表示四个视角，分别为4 。， 8 。，1 2 。和1 7 。，纵轴表示各个条件下被试对外围刺激在四个视角上定位错误率。 数据结果分析采用多因素重复测量分析方法。带正方形标示的线条表示从反应结 束到刺激呈现( r s i ) 之问的时间段为l s ，带三角形标示的线条表示反应结束到刺 激呈现( r s i ) 之问的时间段在1 s 到9 s 之间随机。实线表示分配注意条件，虚线表 示集中注意条件。如图所示，不管在集中注意还是分配注意条件，或者反应结束 到刺激呈现( r s i ) 之间的时间段是固定还是随机，4 。和8 0 视角之问的差异不 显著，这可能是由于发现并准确定位4 。和8 。视角上目标物难度差异不大，但被 试在其余各个视角之间的错误率有显著差异，视角越大，被试的错误率越高。这 表示目标出现在视角越大的地方，被试对目标物的准确定位率越低。 不管是哪种注意条件，r s i 在0 到9 s 之间随机时被试对外围刺激的定位错误率都 高于p s i 固定为1 s 条件下的错误率，这表示r s i 随机条件下的任务难度