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开发有效和可靠的安全带提示系统
摘要
2004年6月，美国的安全带使用率为80％。这一比率是美国历史上最高的，但数据表明仍然有相当数量的少数人并不总是使用安全带。除国家强制性安全带法律以外，改变这些人的行为还需要新的对策。少量研究系统地研究了促进安全带使用对策的有效性，可行性和可靠性。该项目的目的是通过研究开发有效的车载安全带提醒系统，推广安全带的使用。项目活动包括对全国不佩戴安全带用户的调查，潜在的安全带提醒系统思想的发展，以及一系列具有不佩戴安全带用户的实验小组。结果表明，最有效和可靠的安全带提醒系统是具有适应性的；也就是说，根据某些度量（时间，距离或速度）上的皮带使用行为，可以改变其信号类型和显示模式。该研究还评估并开发了一个潜在的提醒系统，用于告知司机关于后座椅安全带的使用。这项工作得到了北美丰田汽车公司的支持。
第一章 绪论
减少或预防机动车碰撞伤害最有效的技术是安全带约束系统。 但是，该系统仅在使用时才有效。 美国全国乘客保护使用调查局（NOPUS）的最新全国安全带使用情况调查估计，80％的前舷外机动车辆使用安全带。 虽然这是美国历史上最高的比率，但低于许多其他发达国家（例如，布恩，约拿和道森，2004年），并且表明，除了一个国家外，大部分美国旅客都不使用安全带，尽管安全带的使用是强制性的。
近30年来，美国联邦政府和车辆制造商已经开发并实施了许多促进安全带使用的技术，并取得了不同程度的成功。在20世纪70年代，联邦政府规定了两种基于车辆的安全带使用促销技术。 1971年以后制造的车辆，当不使用安全带时（不包括装有气囊的车辆，Robertson，1975年），提供连续的蜂鸣器报警。安装蜂鸣器系统之前和之后的安全带使用分析表明，安全带使用没有统计上升（Robertson＆Haddon，1974）。然后联邦政府规定，1973年8月15日以后出售的所有新车都要配备安全带点火联锁系统，避免驾驶员和副驾驶员不使用安全带（Buckley，1975年） ）。尽管这些联锁系统将安全带使用量提高了30个百分点（参见，例如，1975年罗伯逊），公众的反对导致国会在1975年撤销立法。反对联锁系统的理由有：1）当没有前排乘客存在时，系统运转正常的问题； 2）与紧急情况下阻止驾驶员迅速起动车辆相关的安全考虑；和3）禁用点火互锁的相对容易程度。
1975年以后，美国联邦政府将注意力转向安全带使用立法。 在20世纪80年代，联邦政府开始敦促各州通过使用安全带的法规，纽约在1984年通过了第一个强制性安全带使用法。虽然这些法律最初在许多州不受欢迎，但除信得汉普郡以外都已经通过了安全带使用法。 有明确的证据表明，这些法律在增加安全带使用方面取得了成功。
在20世纪80年代，联邦政府要求车辆具备被动的乘员保护系统，制造商通过开发自动安全带系统来应对，其中肩带在司机启动车辆后自动定位。 研究表明，自动安全带系统确实增加了安全带的使用（Streff＆Molnar，1991）。 然而，这些系统被认为不如3点安全带有效，并不受消费者的好评。 当联邦政府澄清其“自动保护乘客”的定义时，自动安全带从新制造的车辆中大量消除。
最近的注意力转向了用于增加安全带使用的新车载技术的发展（NHTSA，2003； Transportation Research Board，TRB，2003）。 一个充满希望的技术是安全带提醒系统。 自1975年以来，如果驾驶员在启动车辆后不使用安全带，所有新车将被要求显示4-8秒的信号。 一旦安全带紧固，信号就会停止， 这个相对良性的提醒系统很容易被忽略。 因此，需要进一步研究开发更有效和可靠的车载技术来促进安全带的使用，如安全带提醒系统。
第二章 研究项目
该项目的目的是通过加深对当前安全带提醒系统的有效性的了解，并提出适当的改进，在美国推广安全带使用。该项目审查了车载安全带使用技术的几个方面，完成了两项主要研究任务：对不使用安全带的用户进行了全国性的代表性调查和一批不经常使用安全带用户的实验小组，还进行了文献综述，结果显示在本文档中。
项目设计本质上是迭代的，也就是说，在每个任务完成之后，密歇根大学交通研究所（UMTRI）的工作人员要会见赞助商代表，一同思考提高车载安全带有效性和可靠性的技术。结合文献综述获得的信息，UMTRI的乘员保护研究背景以及赞助商在开发车载安全技术方面的专业知识，我们开发了一套我们认为与安全相关的电话调查和实验小组的专题安全带提醒系统。这些主题包括：不经常佩戴安全带用户的人口趋势；不经常佩戴安全带用户对安全带带的使用的态度；乘坐位置的非全日制安全带使用原因；；哪些类型的系统被认为是有效和不经常佩戴安全带用户可以接受的。
经过与项目各方的详细讨论，我们意识到我们可以调查的潜在系统的数量是巨大的。 因此，决定调查潜在系统的特征，而不是实例系统本身。 这些功能是：信号的类型；信号呈现方法；信号接收者。
此外，安全带互锁系统有可能成为促进安全带使用的车载技术。 如前所述，安全带点火互锁在美国被授权，直到公众不满导致他们被废除。 其他车辆系统可以与安全带使用互锁，例如加热/制冷或娱乐系统。 因此，我们调查了该项目中潜在技术的特点。
第三章 研究方法
3.1全国电话调查
电话调查的目的是从国家具有代表性的安全带使用者样本中收集有关不使用安全带的信息，这种行为的原因以及使用安全带的方式。为了进行这项调查，一名安全带用户被定义为一个人，通过自我报告，在去年至少有一次没有使用安全带作为司机或乘客（前面或后座）在带有安全带的私家车中，这包括在旅行的一些部分不使用安全带，除了在旅程的最初或最后一段时间。
开发了一个电话调查工具，使用筛选器来确定安全带用户，并从不符合用户资格的人收集基本人口信息。一旦找到使用者，就询问他们的安全带适用于座位的位置，不使用安全带的原因，车载安全带推广技术的有用性和可靠性。调查研究的三个系统特征是：信号类型；信号传递的方式；和目标占用者的信号。 我们还在某种程度上调查了当驾驶员没有绑带时驾驶员对这些特征的可接受性，当乘客没有乘坐时，司机的接受性和有效性。 对于乘客，当他或她没有绑带时对这些特征的可接受性。 其他调查主题包括：受访者是司机和/或乘客多久？有关最后一次受访者没有使用安全带的问题；关于受访者的普通安全带不作为驾驶员和乘客的问题；驾驶员关于他/她乘客的皮带使用问题；人口统计。
电话调查利用国家代表性的随机数字拨号（RDD）家庭样本设计。 2003年4月21日至6月25日，电话采访由专业调查研究机构使用计算机辅助电话采访（CATI）进行。总共有来自安全带用户的1,100次完整访谈。加权最终样本以反映美国的区域人口分布。
为了获得1100个安全带用户的最终样本，使用了21,670个电话号码。如果电话号码被尝试了六次没有回答，则换一个号码。在拨打的21,670个电话中，有8,557个有资格接受面试的人； 6,613件不合格分类（不是安全带用户，未满18岁或以上，断开号码，传真或数据线，业务号码）；和6,500个数字导致未知分类（无应答，应答机，计划回叫）。对于RDD电话调查样本（美国公众意见调查协会，1998年）的最终处置标准定义，本次调查的最低回应率为7.3％，最大响应率为12.9％。
3.2专门小组
在密歇根州进行了十二个实验小组，从安全带用户那里收集有关可能放置在汽车中的系统的各种功能的潜在有效性和公众接受度的定性数据，以提醒或鼓励人们佩戴安全带。讨论还集中在一般的安全带使用，包括使用和不使用安全带的原因。其中六组在阿伯进行，是城市和郊区，六个在克莱尔，一个农村地区。在每个地点，18-29岁，30-64岁，65岁以上的人群分别进行了两组。
通过当地报纸上的广告，以及当地企业，学术机构和社区组织的招贴，征聘了安全带用户（定义为报告至少部分时间未使用的用户）。潜在参与者通过电话进行筛选，以确保他们符合资格标准（18岁及以上，有效驾驶执照，安全带用户）。在电话筛选过程中收集了与会者的背景信息，每个选定的参与者被安排在实验小组会议上，并根据自己的喜好通过普通邮件或电子邮件发送书面确认，每次会议前一天电话提醒。共招聘了97人，87人出席了会议并参加了实验小组，参与者获得了50美元现金奖励作为参与奖励，每个会话持续约2个小时。
小组讨论由主持人统一指导，并向参与者提供了工作表，以便记录他们的一些答案，以便于讨论。在每次会议期间，实验小组参与者都会看到一个安全带提醒系统样本的短暂的电脑演示，并询问他们的反应。参与者被告知，该系统由三个层次组成，每个级别仅在驾驶员或前排乘客保持松开时才被激活，如果有人在旅途中解脱，系统将从一开始就重新开始。一级对应于美国当前政府的要求，如果驾驶员在开车后不佩戴上安全带，汽车显示4到8秒的信号。这通常是仪表板上闪烁的一些类型的声音信号，在样品提醒系统中，它包括一个闪烁的光线和一个发信号，发动机起动并持续8秒钟。二级包括一个声音信号（由女性声音传送，男性声音，蜂鸣器或蜂鸣信号），重复三次，间隔8秒。三级包括持续45秒钟的蜂鸣器或蜂鸣信号。
除了主持人之外，每个小组都进行录音，每个会议期间都有一名项目工作人员出席会议。 在每个小组之后，举行了一次汇报会，以确定讨论中出现的重要主题。 实验小组讨论的分析是基于每个实验小组之后立即进行的项目工作人员的汇报的实验小组期间的笔记审查以及实验小组会议的录音带录音。
3.3结果
全国电话调查受访者约有百分之六十的受访者为女性，教育水平相当分散，包括各种年龄段，约40％的受访者在家中有幼儿。 大约84％的安全带用户几乎每天都在开车，几乎所有的乘客都是过去一年的某个时间的汽车。 近80％的受访者在去年的座位上至少几次乘客。 近42％的人在前一周没有使用安全带。 当被问及座椅位置时，最后一次没有使用皮带，约40％的人表示是司机，21％是前排乘客，约34％是后座乘客。
不使用带的原因：我们分析了人们对不使用安全带的主要原因。 在调查中，人们被要求回想一下他们过去一年没有使用安全带，并报告了他们缺乏使用的主要原因。受访者对这个开放式问题给出了各种各样的回应。然而，我们发现所有的答复都分为六个广泛的无用类别：认知/个人（例如，忘记或不习惯），舒适性（例如，皮带或皮带太大不适合），方便（例如，皮带难以到达），低感知风险（例如，仅驾驶短距离或不在公路上行驶），社会（例如，其他不戴带）和车辆（例如，车辆中没有皮带）。
图1显示了作为座位位置的函数的每个类别中的受访者的百分比。最常被引用的不适用原因涉及感知风险，其次是认知/个人原因。舒适和方便也是常见的因素。乘坐座位的原因比较显示，司机比其他就座人员的乘客更常引用风险；对于前座乘客而言，认知/个人原因比后座人员更常被引用；后座乘客的舒适性和便利性比司机更重要；基于车辆的原因在后座乘客中更常见。
因为这么少的受访者表示，他们缺乏皮带使用是由于社会因素造成的，这一分类被排除在进一步的分析之外。此外，车载安全带推广技术无法解决基于车辆的原因，也就是说，如果皮带丢失或带扣损坏，车辆乘客不能使用皮带不管系统有效性。因此，车辆分类也被排除在进一步分析之外。舒适性和便利性的分类与开发有效的车载促销技术没有直接关系，因为这些因素最好通过人为因素和对车辆内部的人体工程学改进来解决。然而，由于这些分类是许多受访者的代表，并且对项目组和赞助者感兴趣，我们将它们结合起来，并将其与车载促进技术分析分开处理。
调查结果显示，约百分之九的受访者表示慰安，百分之十三表示方便是不使用安全带的主要原因。由于这些分类与发展有效的车载技术促进带的使用无关，全国调查没有深入探讨舒适性和便利性的层面。然而，关于该主题的文献综述显示出以下一般结果：不舒适是一个因素，特别是对于较短的人（皮带切入颈部或锁骨）；说他们不习惯弯曲的人更有可能说腰带受到限制和不舒服；冬天更容易出现不适，衣服或大衣较重，体积较大； 更多关于舒适的投诉来自40岁以上的司机；妇女，超重和短车手在舒适/便利方面遇到更多问题；最重要的便利性问题是：
o扣带的位置和可达性；
o收缩力水平；
o对织带提取的感知；
o织带缠结和扭曲的易感性；
o腰带扣太远了；
o皮带被困在门口；
o尴尬的谈谈衣服；
o当皮带扭转时，当它得到它缩回，调整时；
o当皮带向前倾斜和拉带时意外锁定；
o到达并夹紧皮带扣。
如前所述，对于每个受访者的非使用分类群体，分别对信号类型，信号传递方式和信号接收者（司机驾驶员，驾驶员和乘客）的意见进行了检查。根据我们的调查，引用认知/个人原因（通常忘记）的人占全国安全带用户的约23％。
驱动程序：图2显示了对作为驱动程序的有效性，可接受性和不可接受性的每种类型的信号进行评估的认知/个人受访者的百分比。不可接受性包括对这个问题的回应：你在汽车上绝对不会想要什么信号？从图2可以看出，声音消息和蜂鸣器在感知效果上得分最高。语音信息，闪烁的光线和蜂鸣器也很高的可接受性。声音消息，闪烁的光线和铃声都不符合要求。
驾驶员：图3显示了认知/个人受访者对每种类型的信号的偏好，可接受性和不可接受性对驾驶员进行评估的百分比
提醒乘客没有使用安全带。没有人询问乘客扣车的有效性，因为不能期望答辩人准确地预测另一个乘客的行为。从图3可以看出，语音信息，闪光灯和蜂鸣器最常被选为优选信号。闪烁的光，语音信息和蜂鸣器也经常被引用为可接受的信号。座椅振动器和蜂鸣器被最频繁地选择为驾驶员不能接受的。
乘客：选择每种类型信号的认知/个人受访者的百分比是最有效的使他们在使用安全带时最有效作为乘客在车中旅行如下：声音（24.7％）； 蜂鸣器（22.1％）； 座椅振动器（15.6％）； 钟声（12.8％）； 和闪光灯（12.0％）。 我们只询问有效性，因为乘客不一定是他们旅行的车辆的
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