使用眼動技術對“無意識駕駛行為”的研究

為了研究“無意識駕駛”的現象，研究者使用了Tobii Glasses眼動儀。此設備可了解駕駛員的駕駛行為及駕駛過程中被駕駛員遺忘的事件。眼動數據展現了在無意識駕駛過程中注視模型的顯著變化并幫助識別產生此現象的情形與外部因素。

研究背景

“無意識駕駛行為” (DWA)是指在駕駛過程中對周圍交通情況的意識減弱，如，使用潛意識開車。之前對此現象的研究較少，而此類現象多數現在長時間的高速公路上駕駛中。所以對類似現象的研究多數是在駕駛模擬器中進行的，方法是直接對駕駛員的駕駛體驗進行訪談，而模擬艙無法取代真實的駕駛環境，所以這樣的數據可靠性并不高。

此研究源自西班牙的奧迪公司的一項企業社會責任項目。研究重點在于考察人類的駕駛行為，此項目將對這種無意識駕駛行為現象進行細致的研究。

研究目標

此項研究的目標是了解更多關于普遍存在的“無意識駕駛行為”。此研究考察了經常以這種方式駕駛汽車的駕駛員的一些特點，并對一些致使此現象發生的條件和外部因素進行了分析。研究還將檢測駕駛員出現此現象時的認知情況與其對公路安全的影響也納入研究目標。

研究工具與研究方法

此研究分兩個階段進行。*階段采用傳統的問卷形式，主要是對具有代表性的2000名西班牙駕駛員樣本進行訪談以確定此行為的廣泛性，并對其進行了量化。在第二階段，使用眼動觀察與深入訪談的方式來檢驗幾種既定的假設，并對無意識駕駛行為的片段進行細致分析。

一些已測定的假設:

• 如果駕駛員在駕駛時思考問題，則可能會產生無意識駕駛現象。
• 對路況熟悉則對變化較小的刺激物關注度下降。
• 大量刺激物的出現會降低無意識駕駛現象發生的可能性。

駕駛員通常對與駕駛行為無關的刺激物不太關注而對與駕駛行為有關的刺激較為關注。

通過眼動追蹤進行觀察

被試者都是具有13年駕齡的駕駛員，且全都是同一個工業區的工人，年齡在25-60歲。我們對所有被試者在兩個不同的測試中的行為進行了觀察，每個測試都有不同的目標。在*個測試中，被試者在環形的跑道上駕駛汽車，使得研究人員可以對每一圈的特點和在相同交通條件下（路況、刺激物等）不同被試的對比來檢驗我們的假設。

在第二個測試中，駕駛員在他們曾經上下班的常規的城市間的公路上駕駛。此項測試允許研究人員分析現實生活中的無意識駕駛行為情況，在這種條件下發生的無意識駕駛現象與得到的結論更能貼近實際駕駛的環境。

在兩個測試中，被試者配帶有Tobii Glasses眼動儀—一款移動式眼動追蹤系統來記錄他們的眼動數據，使研究人員來判斷哪一種出現在駕駛員視野中的物體能夠引起他們的注意。每次測試結束后，都會對被試者進行深入的訪談，這些駕駛員在實驗前并不知道此研究的目的。其中訪談主要是要求他們回憶在駕駛過程中沿途看到了什么，做過哪些行為以及通常會做出哪些行為。

眼動數據與訪談數據的分析

通過眼動數據的分析與被試的訪談反饋的結合，使研究人員對無意識駕駛現象獲得了獨到的見解。為了驗證假設，研究人員對相應被試者的所有實驗環節的眼動視頻片斷進行了回放與分析。使用Tobii Studio創建可視化圖形，如熱點圖與注視軌跡圖來揭示并闡述駕駛員的視覺注意模型，駕駛員實際看到的事物以及觀察的順序。

無意識駕駛現象普遍存在于有經驗的駕駛員中

研究發現無意識駕駛存在普遍性，并且是由經驗與駕駛體驗相關。在訪談結果中，只有25%的被試者表示從未有過無意識駕駛現象發生，而超過5%的被試者表示會不定期出現這種現象。另外，研究發現以這種狀態駕駛汽車的都是經驗豐富的駕駛員，他們基本本每天都開車上班或去學校上課，而且經常走同一條路。

研究還發現在一些表示每天都以這種方式駕車的駕駛員和一些表示幾乎都是清醒駕車的駕駛員之間存在無意識駕駛行為的一些跡象。因此可以進行合理地假設，并不是所有的駕駛員都認識到他們正在以這種狀態開車。

注視模型的顯著變化

在清醒駕駛過程中，駕駛員的目光基本保持不變，并且在一直識別相關的刺激物，注視點不會有從一點到另一點的顯著跳躍。眼動數據表明在無意識駕駛過程中注視點出現了較為顯著的變化。雖然駕駛員的視線始終保持在公路的某個區域，但在觀察中出現了注視點數量的增加，視線范圍的擴大以及快速的眼動。當出現無意識駕駛行為時，被試者的視野覆蓋到了較大的區域并保持對可能出現的與駕駛相關的刺激物的警覺性，這種視野范圍被研究人員稱為“活躍的雷達式視野”。

清醒駕駛P3	無意識駕駛P11

眼動數據還表明在無意識駕駛過程中，駕駛員對相應的方向點的注意力下降，但駕駛員仍然會留意潛在的危險。他們對沒有變化的刺激的關注度降低，這些刺激都是可預測并且已知的。他們會進行一些適當的操作行為而這些行為大部分無法被駕駛員回憶起來。諸如通過一個新的限速標志牌時檢測時速表等控制類的動作會減少。

并行任務與思考問題

研究表明當駕駛行為已完成，并且與其他任務結合時，這種無意識駕駛行為就可能會發生。所有經常在城市間的高速公路上經歷過這種無意識駕駛現象的駕駛員表示，他們通常在那時思考或集中精力去想一些與駕駛無關的事情，如，組織、整理一天的工作，考慮將要做出的決策等等。

對路線的熟悉程度

無意識駕駛行為更可能出現在駕駛員熟悉的路線中。被試者們報告說他們在這樣的路上開車可以更加放松，而且基本不用去關注路上的刺激物。

眼動數據顯示當在較熟悉的路線上開車時，大多數的駕駛員總是會注意變化的刺激物，而相當一部分的被試者對固定不變的刺激物關注度較低。對道路的熟悉，使駕駛員的視野范圍和在其視野范圍內的注視點數量及眼動/眼跳行為減少。下圖中的注視軌跡圖和熱點圖顯示了在環形公路上的*圈與zui后一圈（被試者已熟悉路線）的駕駛中的注視模型差異。

對路線熟悉	不熟悉路線

沿途的刺激物

道路旁的刺激物也是提升無意識駕駛行為發生機率的原因。通常在高速公路及較單調的路上出現的幾個刺激物時就可能會發生無意識駕駛行為。

眼動數據顯示出一種當駕駛員對路上的某些刺激物的注意力下降的時刻與刺激物數量較少的路段之間的一種關聯。缺少刺激物并不一定意味著無意識駕駛行為就會發生，但當駕駛員對路線不熟悉并且刺激物較多時，則很少會出現無意識駕駛現象。

與駕駛相關/無關的刺激

研究結果表明，在無意識駕駛駛時，駕駛員能夠察覺到大多數在沿途出現的與行駛相關的刺激，甚至在道路較為寬闊的路線上也是如此，并且駕駛員已有心理準備去留意與行駛相關的刺激物。眼動數據顯示出，駕駛員對與行駛相關的刺激（限速標志，信號燈等）比與駕駛無關的刺激（廣告和橫幅）更加關注。他們會觀察這些刺激物并將其與駕駛中的自動作出的行為結合，但他們通常不會記得在駕駛過程中看到了哪些事物或自動做出過哪些行為。相對地，駕駛員不會去關注與行駛無關的刺激物，但只要看到過的駕駛員就會對這樣的刺激物基本過目不忘。

認知資源的節省

駕駛員不記得他們在路上看到或發生的事情的事實表明這期間一種存在著認知資源節省。雖然駕駛員在當時注意到了某事物，但并未對這些信息分配資源去存儲以便以后能夠回憶起來，因為這種行為被認為是沒有必要的。然而，駕駛員可能會回憶起一些醒目但與行駛無關的刺激物，甚至是交通環境以外的刺激物或其他駕駛員的某些駕駛行為。這充分說明了一種觀點，即無意識駕駛僅受限于對只有駕駛員自己了解的重復性動作的控制。

無意識駕駛是否安全?

從無意識駕駛行為的研究可得出結論，無意識駕駛降低了駕駛行為注意力，且不一定安全。如果發生駕駛員感知到的危險情形，無意識駕駛行為就會消失并且多數情況下駕駛員就會恢復到正常駕駛狀態。研究人員未能測定反應時的影響，但可預測在此過程中的反映時的提升一定是很小的。無意識駕駛可以被定義為中度風險，但當其與其他諸如超速行駛等危險動作結合時，就會使其風險程度大大提升，導致事故的發生。

為什么使用眼動追蹤?

“我們面臨的挑戰之一是我們所研究的現象通常不會被駕駛員會以起來。而通過依靠回憶的傳統訪談法得到的結論就會失真。使用眼動追蹤技術，我們就可以對現實情境中的駕駛員的駕駛行為和細節進行研究，并且可以識別無意識駕駛行為發生的過程/情況”。——Hildebrand Salvat， Gabinet Ceres，SL 技術主管與合作伙伴。

為什么選擇Tobii的眼動追蹤設備?

“使用Tobii Glasses眼動儀的zui大優勢在于我們可以在實際場景中使用。我們要測試的是不受笨重的頭戴設備妨礙的自然、日常的真實行為。另外，選擇Tobii就意味著我們可以在實驗過程中盡可能地確保得到*的數據，找到應對無法預知情形下的解決方案，并像一個團隊一樣協同工作”。——Hildebrand Salvat。