音乐对驾驶行为的影响：驾驶时听音乐的后果

本方案提供了一个高度可控的汽车驾驶情境，参与者需要根据前车速度持续调整自身车速。在驾驶模拟器中驾驶与真实道路驾驶有所不同，模拟环境中的所有事件均为预先设计并处于可控状态。

驾驶模拟的主要优势在于能够为不同参与者提供相同的驾驶条件，并能够敏感地检测个体间的差异以及同一参与者在不同次测试中的个体变异。驾驶场景必须提前经过周密的设计，还需要通过若干名预试验参与者进行测试。

这些分析还需要预先计算，我们需要计算哪些指标，以及如何进行计算。演示该流程的是我实验室的研究工程师 Vivien Gaujoux。首先引导受试者进入实验房间。

确保参与者持有有效驾照，具备至少若干年的驾驶经验，且视力和听力正常或经矫正后正常。要求参与者提供一个U盘，内含预先选定的个人偏好音乐曲目，以在实验期间营造不同的音乐背景。随后，为参与者佩戴与手表连接的心率带，用于监测心率。

接下来，让受试者坐在模拟器前的改良汽车座椅上，距离屏幕约60厘米。允许受试者通过座椅下方的把手调节座椅与踏板之间的距离。当受试者处于舒适位置后，向其说明模拟器各项功能的使用方法。

然后向参与者说明可能会出现模拟晕动症的情况，并告知参与者如有需要可随时终止模拟。在计算机屏幕上显示一条乡村道路，每个方向各有一条车道，道路包含五个左弯和五个右弯，且无任何交通车辆。将模拟驾驶的环境噪声设定为25分贝。

接下来，在不改变音高的情况下调整音乐的节奏。为参与者创建四种听觉背景：无音乐、音乐、音乐加10和音乐减10。然后，除无音乐条件外，将所有听觉背景的音乐强度设置为75分贝。

最后，在每次实验驾驶的整个过程中，使用软件通过位于参与者左右两侧的两个有源监听音箱播放四种背景音乐中的一种。首先向参与者说明实验任务的相关指示，告知其应如同在真实生活情境中一样进行驾驶，并说明道路上无任何交通车辆或障碍物。

然后开始模拟实验的训练阶段，使参与者熟悉驾驶模拟器、模拟环境、车辆控制以及跟车任务。当参与者感到适应后，停止训练阶段。接下来，启动模拟跟车任务以及四种背景音乐中的一种。

在模拟汽车驾驶任务中，首先让驾驶员行驶50米，然后在停车标志处停下。当受试者的车辆停稳后，一辆前导车辆将出现在路口左侧的道路上。指示受试者跟随该车辆行驶。

在初始阶段，前车速度保持静止并设定为 20 千米/小时，随后让被驾驶车辆逐渐追上。观察受试者继续驾驶，随后车速在每 60 秒的周期内以正弦方式在 45 千米/小时至 70 千米/小时之间变化，持续三分钟。然后要求受试者停止驾驶。

进行跟车任务时，使用一条具有双向交通车道的双车道道路。为了提供逼真的驾驶环境，道路路段应包含数量均衡的左弯和右弯，曲率半径范围为45米至300米。此外，在道路边缘添加视觉元素，例如树木、护栏、田野和地形地貌。

在每次模拟跟车任务开始时记录心率数据，并在该驾驶任务结束时停止记录。最后，每次跟车任务之间让参与者休息五分钟，以减少延续效应。实验结束后，使用简式情绪内省量表收集参与者的主观情绪状态。

接下来，利用心率监测手表以每秒一个样本的频率记录的数据，计算每种实验条件下整个驾驶过程中的平均心率和心率变异性。然后通过平均车头时距和车头时距变异性来评估客观驾驶行为。在每个时间步长以60赫兹的采样率记录被驾驶车辆和前导车辆的位置及速度。

在每个时间步，计算车头时距，即假设前车位置固定且后车速度不变时，后车到达前车位置所需的时间。最后，对一次驾驶过程中收集的所有数值取平均，得到平均车头时距，并计算这些数值的标准差以获得车头时距变异性。结果表明，与无音乐条件相比，音乐条件在简式情绪内省量表四个维度中的三个维度上对主观情绪产生了显著影响。

综合考虑全部四种听觉背景环境，BMIS量表的四个维度均显示出对主观情绪的显著影响。无音乐与有音乐背景下的平均心率存在显著差异，且在四种听觉背景条件下，心率亦表现出显著不同。然而，在两种情况下，背景条件对心率变异性均未产生显著影响。

此外，无音乐与有音乐背景下的平均车车间隔时间存在显著差异，但在四种听觉背景条件下，该差异并不显著。在两种情况下，车车间隔时间的标准差均未受到背景条件的显著影响。向参与者提供的指导说明对于实验方案的成功至关重要。

实验人员必须确保参与者理解，他们应像在现实生活中一样跟随前车行驶。本方案所述程序并未涵盖所有可能的驾驶场景。跟车任务可结合其他驾驶情境的研究加以补充，例如在高速公路上驾驶或在城镇中驾驶等。

驾驶模拟的主要优势在于与真实驾驶相比，能够为参与者提供更高的安全性。然而，由于部分参与者可能会出现晕动症，我们建议一旦参与者感到头晕，应立即停止模拟。