使用手机对驾驶员反应时间的分心影响外文翻译资料

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使用手机对驾驶员反应时间的分心影响

摘要

驾驶时使用手机会导致观察能力降低，并且当驾驶环境改变时会降低驾驶员的反应能力。反应时间是最适合作为检测分心对驾驶员处理事故行为的参数。因此，本文通过驾驶模拟器获得了三类不同年龄段的印度驾驶员的实验数据，通过建模分析了手机对反应时间的影响。实验用两类风险事故来测试驾驶员的反应时间：（1）行人过马路；（2）路边停放车辆进入车流。手机分心情况分为四种：简单对话，复杂通话，发送简单短信及发送复杂短信。本文考虑所有手机使用情况及其他因素（如年龄、性别、驾驶时手机使用习惯）建立了两种威布尔AFT模型，并且针对每一类事故的反应时间都单独建立了模型。模型表明在行人过路情况下，手机使用工作为简单对话、复杂通话、发送简单信息及复杂信息分别会导致40%、95%、137%及204%反应时间的增加；在路边停放车辆进入车流的情况中，相应的手机使用状态分别会导致48%、65%、121%及171%反应时间的增加，因此这些手机使用情况都是影响驾驶员行为的重要因素。

关键词:驾驶员分心，反应时间，手机通话，发送短信，生存分析

一 绪论

据世界健康组织说明，道路事故是导致死亡的第九大因素，道路事故导致的死亡人数占世界总死亡人数的2.2% (WHO fact sheets, 2014)。在印度，道路事故统计表明每分钟就会有一起事故发生并且每四分钟就会有一人死亡(MRTH, 2013)。证据表明，驾驶分心（因数字交流工具：手机、车载设备，如GPS）是事故的主要原因；例如McEvoy and Stevenson (2007)历时两年在珀斯、西澳大利亚做了一项交叉研究，研究发现因手机使用而驾驶分心会导致14%的道路事故。同样的，据报道在泽兰省、西班牙、加拿大和美国分别有10%、37%、10.7%和16%的事故是由驾驶员分心造成的(NRSC, 2010; DGT, 2008; World Health Organization, 2011 and Ascone et al., 2009)。2012年，由Shabeer and Banu在印度发起的一项关于手机使用的风险评估网上调查中表明，31%的驾驶员在使用手机时遇到事故。深度分析驾驶分心的原因，发现使用数字设备如：移动手机、GPS及手持娱乐设备是导致驾驶分心的重要原因；并且，在所有驾驶分心的致因中，移动手机的使用是驾驶中最常出现的(Horberry et al.2006)。尽管在驾驶时禁止使用手机，使用手机的驾驶员比例还是很高。例如，在澳大利亚、美国、英国、加拿大及瑞典的大都市中，分别有4.75%、5.8%、3.7%、 1.3%、5.9%及

30%的手机使用驾驶员(Young et al., 2010; Eby et al., 2006; Sullman et al., 2015; Prat et al., 2015; Burns et al., 2008; Thulin and Gustafsson, 2004)。手机的使用不仅限于通话，也包括发送或阅读信息和邮件。事实上，有报道称驾驶时使用手机发送信息在英国、澳大利亚和美国已经达到了45%、16.67%及27%的比例(World Health Organization, 2011)。这种趋势在年轻人中更加普遍；例如，一项澳大利亚的研究表明58%的年轻驾驶员在驾驶时阅读信息并且有37%的人发送信息(World Health Organization, 2011)。

在驾驶时移动手机的使用对驾驶行为，尤其是反应时间（在驾驶时对事故发生的反应）会造成不利影响，并且会导致事故风险的增加。Redelmeier and Tibshirani (1997)表明如果驾驶员在驾驶时打电话比不使用手机的情况下会使事故风险增加四倍。McKnight and McKnight (1993)推测手机的使用会吸引驾驶员的注意力，这会导致反应时间的增加并且会增加预测和反应信号灯及路上事故的失败率。

综上所述，在过去的20年里，驾驶分心已经成为主要的道路安全问题，并且世界在这方面已经有很多研究。目前的研究旨在调查移动手机的使用对驾驶分心的影响，此调查针对印度交通状况，因为印度交通状况和驾驶员行为和其他地方完全不同。本文的研究涵盖了在驾驶员反应时间上认知的和视觉的分心影响（不同的复杂度水平）。

二 国内外研究现状

Lee et al. (2008)将驾驶分心定义为驾驶员的注意力从安全驾驶分散到其他活动上。目前研究表明认知上和视觉上的分心都能削弱驾驶员的反应时间(Bellinger et al., 2009)。接下来的部分总结了目前手机的使用对驾驶员分心影响的研究成果，并且也总结了目前不同的实验和分析方法。

2.1手机使用对反应时间的影响

许多研究都表明使用手机会增加反应时间(Al-Darrab et al., 2009; Alm and Nilsson,1994; Brookhuis et al., 1991; Strayer and Drew, 2004)。研究表明，使用手机通话或发送信息都会降低驾驶员在遇到危险时的感知能力，会让驾驶员身陷危局(Bellinger et al., 2009; Redelmeier andTibshirani, 1997; Lamble et Al., 1999)。通过元分析研究在驾驶时使用手机的影响发现，如果驾驶员在驾驶时同时打电话或发信息，反应时间将会明显增加(Horrey and Wickens, 2006；Caird et al., 2014)。

Caird et al. (2008)分析了关于使用手机影响的33项研究，研究发现当驾驶员在驾驶时通话会增加反应时间0.25s。Lee et al. (2001)分析了基于语言的电子邮件系统对驾驶表现的认知加载，发现会使反应时间增加30%。Cooper et al. (2011)发现如果驾驶员在驾驶时使用手机发送信息，反应时间会增加两倍。Klauer et al. (2006) and Yannis et al.(2014)发现驾驶时使用手机发送信息会增加事故发生的概率。

目前已有许多实验用来估计反应时间，例如，Haque and Washington(2014)在行人由人行道穿过斑马线的情况下对驾驶员反应时间进行了分析。研究结果表明，当驾驶员使用手机通话时反应时间会增加40%。Leung et al. (2012)测试了在车辆突然出现在前方时的危险情况下，驾驶员如果使用手机通话会明显增加反应时间。Consiglio et al. (2003)测定在关键交通信号处，驾驶员如果使用手机通话会增加反应时间72ms。Patten et al. (2004)用周边任务检测（PDT）到驾驶员在驾驶时用手机进行简单通话和复杂通话会分别增加反应时间72ms和261ms。Recarte and Nunes (2003)用同时视觉检测和判别测试发现驾驶员当遇到危险时反应会明显降低。

分析驾驶员在不同情况下的反应时间时，驾驶员的统计特征（年龄、性别）也会考虑。

Haque and Washington (2014)发现驾驶员年龄每增加一年，反应时间相应增加12%。Caird et al. (2008)在元分析中发现在驾驶时使用移动手机对老年驾驶员的影响比年轻驾驶员要大（老年驾驶员反应时间增加0.46s，年轻驾驶员反应时间增加0.19s）。同样地，在实地考察中，Hancock et al. (2003)发现老年驾驶员比年轻驾驶员的反应时间要多0.18s，女性驾驶员的反应时间会增加0.25s,男性驾驶员的反应时间会增加0.14s。有几项研究也关注了不同手机使用模式下反应时间的变化，发现所有使用模式都对反应时间有不利影响(Matthews et al., 2003;Horrey and Wickens, 2006)。在不同道路环境下，如：乡村、城市、高速公路，反应时间会随着环境复杂度的改变而不同(Benedetto et al., 2012; Touml;rnros and Bolling, 2006)。

2.2实验设置与分析方法现状

基于反应时间的分心研究的两种基本方法为：（1）现场试验（2）模拟器测试(Hancock et al., 2003; Touml;rnros and Bolling, 2006; Jamson and Merat, 2005)。尽管一些专家(Harms and Patten, 2003; Hancock et al., 2003; Patten et al., 2004)采用现场测试的方法，但是现场测试最主要的是存在安全隐患，因此大多数学者采用驾驶模拟器来进行研究(Jamson and Merat, 2005; Touml;rnros and Bolling, 2006; Beede and Kass, 2006; Peng et al., 2014)。采用驾驶模拟器研究比现场测试能够更安全、准确、方便地对数据进行收集处理。

许多学者已经运用不同的分析方法来研究驾驶员行为，主要有T检测法(Benedetto et al., 2012)、Wilcoxon检测法(Leung et al., 2012)、应急表法(Huth et al., 2015)和ANOVA (Patten et al., 2004; Santos et al., 2005)，这些方法主要用来检测分心对驾驶员行为有无显著影响，很少学者运用统计方法来找出解释变量与驾驶员行为之间的关系，如线性混合模型(Peng et al., 2014)和参数化持续时间模型(Haque and Washington, 2015)。

尽管已有大量文献研究手机使用对驾驶员行为的分心影响，很少研究比较不同手机使用方式及手机使用复杂度的影响(Leung et al., 2012; Patten et al., 2004)。Caird et al. (2008)发现当处于需要认知能力的通话中时比处于简单通话中反应时间的增加要更多。Leung et al.(2012)发现发送信息比通话对反应时间的影响更为不利。表1总结了手机使用对驾驶员感知及视觉上分心影响的研究现状。

表1 研究现状总结

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