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《科学通报》发表心理系模拟驾驶最新研究成果

来源:理学部 发布时间:2013-09-24 浏览次数: 2769

    近日,《科学通报》在线发表浙江大学心理与行为科学系工程心理学方向最新研究成果《驾驶经验与横向控制的ACT-R认知体系结构建模》(Modeling the effect of driving experience on lane keeping performance using ACT-R cognitive architecture)。该研究由浙江大学心理与行为科学系、浙江大学工业心理学国家专业实验室沈模卫教授(通讯作者)的研究团队完成,主要人员包括曹石、秦裕林、沈模卫。美国科学促进会(American Association for the Advancement of Science, AAAS)主题网站EurekAlert、中国科学出版社、资料网均在第一时间对该项研究成果进行报道。
    驾驶员因素是导致交通事故的最主要因素之一。目前中国汽车驾驶员已超过1亿人, 其中驾龄在3年及以下的新驾驶员约占三分之一。新驾驶员的驾驶经验不足, 可能是道路交通事故的一个潜在原因。
    从认知心理学的角度看,汽车驾驶是一项要求多种感知觉、决策、和记忆能力相互协调的复杂任务。分析新老驾驶员驾驶水平的差异,探索驾驶员学习驾驶技能的过程和规律,对改进驾驶员教学与培训方法,提高驾驶安全具有重要意义。
    以往关于驾驶技能的研究多关注某一方面的认知技能, 缺少对综合驾驶技能的考察和对驾驶绩效(如方向控制稳定性)的直接测量。为此,该研究采用了模拟汽车驾驶方法(如图1),直接地比较新驾驶员与熟练驾驶员在汽车横向控制上的绩效差别, 然后使用认知体系结构建模(ACT-R cognitive architecture)的技术和方法,整合各种认知加工过程, 定量地对驾驶员行为进行建模。ACT-R植根于认知心理学和脑神经科学理论对大脑信息加工的阶段和模块划分,强调对人解决问题和完成任务的信息加工过程(如视觉编码,记忆提取,理性决策等等)进行定量、可计算的模拟和解释,能够更全面地模拟人的任务绩效。
    沈模卫领导的研究团队发现,有经验的驾驶员行车横向控制稳定性显著优于新驾驶员,在建模中通过给新驾驶员模型设定较近的视觉注视焦点,可仿真得出与实际驾驶员类似的结果。因此,视觉的注视焦点的远近,可预测新驾驶员横向控制稳定性的高低。该研究为未来开发新型的模拟驾驶系统和智能驾驶辅助系统,提供了重要的认知基础和计算模型。
 

图  模拟驾驶路况(a)与真实驾驶路况(b)对比图

相关链接:
1. 论文发表链接
http://csb.scichina.com:8080/kxtb/CN/10.1360/972012-1360
2. EurekAlert报道网址
http://chinese.eurekalert.org/zh/pub_releases/2013-08/scp-dsa080113.php
3. 中国科学出版社报道网址
http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=528739&do=blog&id=713211
4. 资料网报道网址
http://www.lailook.net/qdsw/013/2013-08-02/22114.html

(心理系 供稿)