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基于虚拟驾驶平台的注意选择与分配模型研究及平台设计

作　者: 曲庆峰
导　师: 王飞；侯文君
学　校: 北京邮电大学
专　业: 设计艺术学
关键词: 选择性注意注意分配虚拟驾驶人机交互
分类号: U491
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

道路交通驾驶系统是动态与静态相结合的、错综复杂的开放随机系统。驾驶人员、汽车和道路环境为道路交通系统的三个组成部分,其中驾驶人员是主导因素,其驾驶行为在协调和控制交通系统各要素中起着举足轻重的作用。他不但扮演了处理和决策的角色,同时又担任了调节和控制的任务。因此通过研究驾驶人员的驾驶行为,分析其注意的选择目标与分配方式,对分析、测试、研究道路交通系统,建模、仿真、构建安全驾驶行为模型，最终以此构建一个成功的智能仿真驾驶人员模型有着重要的意义。本文以实验室虚拟驾驶实验平台的建设和研究为前提,通过分析注意的选择与分配理论,驾驶人员的信息处理、驾驶行为及其驾驶过程中个通道的注意状态,结合虚拟驾驶的优势,研究人的注意在驾驶过程中的选择与分配机制。通过实验测试,考查研究速度、任务对注意分配的影响,并将被试以熟练驾驶者和无经验驾驶者分类,通过记录分析驾驶者行为结合访谈,研究任务目标及数量刺激以及驾驶能力对被试的选择性注意的影响。然后对研究结果进行分析总结,得出任务目标决策和驾驶技能均会会影响人的选择性注意,并根据上述研究内容得到了一个基于任务目标的选择性注意分配模型。最后论文进行了虚拟驾驶实验平台的软件功能需求分析、界面布局、以及相关实验设计等工作,并在平台中添加了针对选择性注意的实验。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 概述  9-10
  1.2 注意的研究现状  10-12
  1.3 课题研究的内容及意义  12-14
第二章相关理论  14-24
  2.1 注意概述  14-15
  2.2 注意的选择性功能  15-16
  2.3 注意的分配功能  16-19
  2.4 研究方法  19-24
    2.4.1 观察法(Observation Method)  19-20
    2.4.2 实验法  20-21
    2.4.3 测量法  21
    2.4.4 出声思维(Thinking Aloud)分析  21-22
    2.4.5 神经心理学方法  22-24
第三章影响驾驶员注意的因素  24-29
  3.1 道路交通系统  24
  3.2 驾驶人员信息处理及驾驶行为分析  24-26
  3.3 驾驶人员的注意通道  26-28
    3.3.1 视觉通道  26-27
    3.3.2 听觉通道  27
    3.3.3 其他辅助通道  27-28
  3.4 研究对建立仿真驾驶系统的优势  28-29
第四章基于任务目标的注意选择性影响分析  29-33
  4.1 模型提出的依据  29-31
    4.1.1 任务目标对驾驶员注意机制的影响  29-30
    4.1.2 操作技能对驾驶人员注意的影响  30-31
  4.2 模型描述  31-33
第五章实验分析  33-43
  5.1 实验平台  33-34
    5.1.1 实验目的  33
    5.1.2 仪器与材料  33-34
    5.1.3 被试人员  34
  5.2 实验设计  34-37
    5.2.1 实验1:自由驾驶  35
    5.2.2 实验2:限定速度的驾驶任务  35
    5.2.3 实验3:直线换挡加速任务1  35-37
    5.2.4 实验4:直线换挡加速任务2  37
  5.3 实验数据处理  37-39
  5.4 实验结论  39-43
第六章系统设计  43-58
  6.1 系统平台组成  43-45
    6.1.1 硬件组成  43-44
    6.1.2 软件开发平台  44-45
  6.2 系统设计  45-49
    6.2.1 虚拟场景设计  45-46
    6.2.2 驾驶车设计  46
    6.2.3 道路设计  46-47
    6.2.4 房屋与自由车辆建模  47-48
    6.2.5 树木建模  48-49
    6.2.6 其他  49
  6.3 选择性注意实验设计  49-53
    6.3.1 故事版  49-50
    6.3.2 实验设计  50-53
  6.4 实验系统界面设计  53-58
    6.4.1 主界面  53-54
    6.4.2 自由驾驶训练  54-55
    6.4.3 实验模块  55-58
第七章结论和展望  58-60
  7.1 全文总结  58
  7.2 后续研究及展望  58-60
参考文献  60-63
附录  63-67
致谢  67-68
硕士期间发表论文  68

基于虚拟驾驶平台的注意选择与分配模型研究及平台设计

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