27 maart 2019
Hier presenteren we een protocol om te beoordelen van drijvende gedrag tijdens het volgen van een voertuig in een gesimuleerde drijvende omgeving. Het gepresenteerde protocol wordt gebruikt voor het vergelijken van de impact van verschillende auditieve achtergronden op het rijden van gedrag.
Dit protocol biedt een goed gecontroleerde auto rijsituatie, waarbij deelnemers hun voertuigsnelheid continu moeten aanpassen aan de snelheid van het leidende voertuig. Rijden in een simulator is anders dan rijden in het echte leven. Alle gebeurtenissen binnen de simulatie zijn gepland en zijn onder controle.
Het belangrijkste voordeel van de rijsimulatie is om dezelfde rijconditie te bieden aan verschillende deelnemers, en om gevoelig te zijn voor inter-individuele verschillen en individuele variatie van de ene voltooiing van het protocol naar de andere. De rijsituaties moeten ruim van tevoren zorgvuldig worden doordacht. Ze moeten ook worden getest door een paar deelnemers aan de piloot.
De analyses moeten ook vooraf worden berekend, welke indicatoren gaan we berekenen en hoe voeren we de berekening uit. Het aantonen van de procedure zal Vivien Gaujoux zijn, een onderzoeksingenieur in mijn laboratorium. Begin met het begeleiden van de deelnemer naar de experimentele ruimte.
Zorg ervoor dat ze een rijbewijs, ten minste jaren rijervaring, normaal of gecorrigeerd naar normale visie en auditie. Laat de deelnemer een USB-stick voorzien van vooraf geselecteerde favoriete muziektracks om verschillende muzikale achtergronden te creëren tijdens het experiment. Rust de deelnemer vervolgens uit met een hartslagband gekoppeld aan een horloge dat de hartslag controleert.
Plaats vervolgens de deelnemer voor de simulator in een aangepast autostoeltje, ongeveer 60 centimeter van de schermen. Laat de deelnemer de afstand tussen de zitting en de pedalen aanpassen met de handgreep onder de zitting. Zodra de deelnemer comfortabel is gepositioneerd, instructies geven over het gebruik van de functies van de simulator.
Informeer de deelnemer vervolgens over simulatieziekte die soms kan optreden, en laat de deelnemer weten dat de simulatie op elk gewenst moment zal worden gestopt indien nodig. Op het computerscherm, toon landelijke rijbaan met één rijbaan per richting met vijf linkerbochten en vijf rechts-bochten, en zonder verkeer. Stel de simulatie rijgeluid in op 25 decibel.
Wijzig vervolgens het tempo van de muziek zonder enige toonhoogtewijziging. Maak vier auditieve achtergronden voor de deelnemer: geen muziek, muziek, muziek plus 10 en muziek minus 10. Stel vervolgens de intensiteit van de muziek in op 75 decibel voor alle auditieve achtergronden, behalve de geen muziekconditie.
Ten slotte, gebruik maken van de software om een van de vier muzikale achtergronden te spelen op twee laterale aangedreven monitor luidsprekers gelegen aan de rechterkant en links van de deelnemer voor de gehele duur van elke experimentele schijf. Begin met het geven van instructies over de experimentele taak aan de deelnemer. Informeer hen om te rijden alsin een real-life situatie, en dat er geen verkeer of obstakels op het pad.
Start vervolgens de simulatie met de trainingsfase om de deelnemer vertrouwd te maken met de rijsimulator, de gesimuleerde omgeving, de voertuigbesturing en de autovolgende taak. Wanneer de deelnemer zich op zijn gemak voelt, stop dan de trainingsfase. Start vervolgens de gesimuleerde auto-volgende taak en een van de vier muzikale achtergronden.
Voor de gesimuleerde auto rijden taak, hebben de bestuurder eerst rijden voor 50 meter voordat u stopt bij een stopteken. Zodra het voertuig van de deelnemer is gestopt, verschijnt er een vooraanstaand voertuig op de weg aan de linkerkant van de kruising. Instrueren de deelnemer om het voertuig te volgen.
Na een eerste fase waarin de snelheid van het voorste voertuig stilstaat en ingesteld op 20 kilometer per uur, laat het aangedreven voertuig inhalen. Bekijk de deelnemer blijven rijden als de snelheid varieert dan sinusoidally tussen 45 kilometer per uur en 70 kilometer per uur binnen elke periode van 60 seconden, voor een totaal van drie minuten. Vraag de deelnemer dan om te stoppen met rijden.
Voor de auto-volgende taak, gebruik maken van een twee-baans weg met tegengestelde verkeersrichtingen. Om een realistische rijomgeving te bieden, gebruik dan een weggedeelte met een evenwichtig aantal linker- en rechterbochten, met verschillende krommingsstralen van 45 meter tot 300 meter. Voeg bovendien visuele elementen toe aan de randen van het weggedeelte, zoals bomen, barrières, velden en landvorm.
Nota hartslaggegevens aan het begin van elke gesimuleerde auto-volgende taak en eindig deze aan het einde van die rijtaak. Tot slot, laat de deelnemer om een pauze van vijf minuten tussen elke auto-volgende taak om overdracht effecten te verminderen. Verzamel na het experiment de subjectieve stemming van de deelnemer met behulp van de Korte Stemmingsintrospectieschaal.
Bereken vervolgens de gemiddelde hartslag- en hartslagvariabiliteit over de gehele schijf voor elke experimentele aandoening met behulp van de gegevens die door het hartslagcontrolehorloge met een monster per seconde worden geregistreerd. Meet vervolgens objectief rijgedrag door de gemiddelde inter-vehicular tijd en de inter-vehicular tijdvariabiliteit. Noteer zowel de positie van gereden als de leidende voertuig en de snelheid bij elke stap, met een monstersnelheid van 60 hertz.
Bereken bij elke stap de interveziculaire tijd als de tijd die nodig is voor het aangedreven voertuig om de positie van het leidende voertuig te bereiken, als de positie van het leidende voertuig bevroren was en de snelheid van het aangedreven voertuig constant was. Ten slotte, gemiddeld alle waarden verzameld voor een station om de gemiddelde inter-vehicular tijd te verkrijgen, en bereken de standaarddeviatie op deze waarden om de inter-vehicular tijdvariabiliteit te verkrijgen. De resultaten gaven aan dat de muziekvoorwaarde een significant effect op subjectieve stemming had zoals waargenomen op drie van de vier afmetingen van de Korte Schaal van de Introspectie van de Stemming in vergelijking met de geen muziekvoorwaarde.
Gezien alle vier de auditieve achtergronden werd een significant effect op de subjectieve stemming waargenomen op de vier dimensies van de BMIS. De gemiddelde hartslag was aanzienlijk verschillend voor de geen muziek en muziek achtergronden, en was aanzienlijk verschillend onder de vier auditieve achtergrond voorwaarden ook. De hartslagvariabiliteit werd in geen van beide gevallen significant beïnvloed door de achtergrondconditie.
Verder was de gemiddelde inter-vehicular tijd beduidend verschillend voor de geen muziek en muziekachtergronden, maar was niet beduidend verschillend onder de vier auditieve achtergrondvoorwaarden. De standaarddeviatie van de intervediculaire tijd werd in geen van beide gevallen significant beïnvloed door de achtergrondvoorwaarde. De instructies aan de deelnemers zijn cruciaal voor het succes van het protocol.
De onderzoeker moet ervoor zorgen dat de deelnemers begrijpen dat ze het leidende voertuig moeten volgen zoals ze dat in het echte leven zouden doen. De gepresenteerde procedure heeft niet betrekking op het volledige scala van mogelijke rijsituaties. De auto-volgende taak kan worden aangevuld met het onderzoek van andere rijsituaties, zoals het rijden op een snelweg, of in de stad, bijvoorbeeld.
Het belangrijkste voordeel van de rijsimulatie is de veiligheid die de deelnemer wordt geboden in vergelijking met het rijden in de praktijk. Aangezien sommige deelnemers echter last kunnen krijgen van reisziekte, raden we aan de simulatie te stoppen zodra de deelnemer zich duizelig voelt.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit protocol biedt een gecontroleerde autosituatie in een gesimuleerde omgeving, waardoor deelnemers hun voertuigsnelheid kunnen aanpassen aan een voorliggend voertuig. De simulatie waarborgt consistente rijomstandigheden voor verschillende deelnemers, waardoor individuele variaties in rijgedrag naar voren komen.
Inzicht krijgen in hoe omgevingsprikkels zoals muziek het rijgedrag beïnvloeden, biedt mechanistische inzichten in menselijke prestaties onder afleiding, wat relevant is voor het beoordelen van de cognitieve belasting in operationele omgevingen. Dit protocol maakt een gestandaardiseerde evaluatie van gedragsreacties in een gecontroleerde simulatie mogelijk, ter ondersteuning van een preklinische beoordeling van neurobehaviorale modifiers. De aanpak helpt bij het verminderen van risico's bij targetvalidatie door te kwantificeren hoe sensorische input de motorische output en de aandachtcontrole beïnvloedt in een reproduceerbaar paradigma.
De methode past binnen workflows voor vroege ontdekking, waarbij gedragsfenotypering bijdraagt aan targetvalidatie en mechanistische risicoanalyse voorafgaand aan de lead-identificatie.