ERRATUM NOTICE
Important: There has been an erratum issued for this article. Read more …
Summary
Bu protokol, hareketli trafik varlığında yaya davranışlarını incelemek için güvenli ve ekolojik olarak geçerli bir yöntem olarak hizmet veren bir yürüyüş simülatörü kullanımını açıklar.
Abstract
Bir yolu başarılı bir şekilde geçmek için, bireylerin hareketlerini hareketli araçlarla koordine etmeleri gerekir. Bu kağıt, insanların sürükleyici bir sanal ortamda iki hareket eden araç arasındaki boşlukları kesmek için bir koşu bandı üzerinde yürümek bir yürüyüş simülatörü kullanımını açıklar. Sanal gerçeklik, boşluk geçiş davranışının güvenli ve ekolojik olarak çeşitli bir şekilde araştırılmasına olanak sağlar. İlk başlangıç mesafesini manipüle etmek, bir boşluğa yaklaşırken katılımcının hız düzenlemesini daha da iyi anlayabilir. Hız profili, başlangıç mesafesi, araç boyutu ve boşluk boyutu gibi çeşitli boşluk geçiş değişkenleri için değerlendirilebilir. Her yürüme simülasyonu, boşluk özelliklerine bağlı olarak hızın nasıl farklı ayarlandığını bildiren bir konum/zaman serisiyle sonuçlanır. Bu metodoloji, insan katılımcıları güvenli ve gerçekçi bir ortamda çalıştırırken yaya davranışlarını ve davranış dinamiklerini araştıran araştırmacılar tarafından kullanılabilir.
Introduction
Boşluk geçiş, bir önleyici davranış, iki hareketli araçlar1arasında bir boşluk ile ilgili olarak kendini hareket gerektirir1 ,2,3,4. Boşluk geçişi, yaklaşan araçların algılanması ve hareketli trafikle ilgili hareketi kontrol etmeyi içerir. Bu, eylemlerin algılanan bilgilerle tam olarak birleştiğinde olmasını gerektirir. Birçok önceki çalışmalarda yapay yollar, yol kenarı simülatörleri ve ekran projeksiyon sanal ortamlar5kullanarak algısal yargı ve boşluk geçiş davranışı inceledik 5,6. Ancak, önceki yol geçiş literatüründe bu davranışın eksik bir anlayışı vardır ve bu çalışmaların ekolojik geçerliliği7,8,9sorgulanmıştır.
Bu protokol, sanal gerçeklikte boşluk geçiş davranışını incelemek için bir araştırma paradigması sunarak ekolojik geçerliliği en üst düzeye çıkar. Bir yürüyüş simülatörü algı ve boşluk geçiş davranışı eylemleri incelemek için kullanılır. Simülatör katılımcılar için güvenli bir yürüyüş ortamı sağlar ve simüle ortamda gerçek yürüyüş araştırmacılar tamamen algı ve eylem arasındaki karşılıklı ilişkiyi yakalamak için izin verir. Aslında bir yol çapraz bireyler daha doğru sadece sözlü10geçmeye karar daha zaman boşluğu yargılamak için bilinir. Sanal ortam ekolojik olarak geçerlidir ve araştırmacıların programın parametrelerini değiştirerek görevle ilgili değişkenleri kolayca değiştirmelerine olanak tanır.
Bu çalışmada, bir katılımcının ilk başlangıç konumu boşluğa yaklaşırken hız kontrolünü değerlendirmek için manipüle edilir. Bu protokol, bir boşluğu kapatırken yaya hareket kontrolünün araştırılmasını sağlar. Bir katılımcının zaman içinde değişen hızını analiz etmek, bir boşluğa yaklaşırken hız ayarlamalarının işlevsel bir yorumunu sağlar.
Buna ek olarak, ele geçirilen nesnelerin mekansal ve zamansal özellikleri bir kişinin nasıl hareket edebileceğini belirtir. Boşluk geçiş ortamında, boşluk boyutunun (araç içi mesafelerin) ve araç boyutunun değiştirilmesi, bir yayanın hareket hareketinin de nasıl değiştiğini etkileymelidir. Buna göre, boşluk karakteristiklerinin manipüle olması, büyük olasılıkla katılımcının yaklaşan davranışında hız ayarlamalarına neden olur. Böylece, boşluk özelliklerinin (yani boşluk boyutu ve araç boyutu) manipüle edilerek, geçiş davranış değişikliklerinin çeşitli boşluk özelliklerine göre anlaşılması için değerli bilgiler sağlar. Bu çalışma, çocukların ve genç yetişkinlerin çeşitli geçiş ortamlarındaki boşlukları geçerken hızlarını nasıl düzenledikleri incelemektedir. Hız düzenleme profili, farklı başlangıç konumları, araçlar arası mesafeler ve araç boyutları ile çeşitli boşluk geçiş ortamları için değerlendirilebilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Bu deneysel protokol insan denekleri kapsıyor. Prosedür Kunsan Ulusal Üniversitesi Araştırma Kurulu tarafından onaylandı.
1. Ekipman Hazırlanması
NOT: Donanım aşağıdakileri içerir: fare, klavye ve monitöriçeren kişisel bir bilgisayar (PC, 8 GM ile 3,3 GHz); Masaüstü PC'de yüklü Yürüme Simülatörü yazılımı; özelleştirilmiş bir koşu bandı (genişlik: 0,67 m, uzunluk: 1,26 m, yükseklik: 1,10 m) tırabzanlar, kemer ve USB kablosu ile manyetik kodlayıcı ile donatılmıştır; ve bir Oculus Rift sanal gerçeklik cihazı (DK1, ABD, 1280 x 800 piksel). Ekipman da özelleştirilmiş manuel koşu bandı içerir. Koşu bandı katılımcıların yürüyüş hareketleri ile döner ve bir iç motor kullanmaz.
- Koşu bandı için yeterli alan ve PC için yakındaki bir masa hazırlayın. Deneysel kurulumun bir fotoğrafı Şekil 1A'dagösterilmiştir.
- Ekipmanı Şekil 2'degösterildiği gibi bağlayın.
- Koşu bandının manyetik kodlayıcısını USB bağlantı noktası aracılığıyla BILGISAYARa bağlayın.
- Koşu bandını bir güç kaynağına bağlayın.
- Kulaklığı DVI/HDMI ve USB bağlantı noktaları üzerinden bilgisayara bağlayın.
2. Yürüme simülatörü konfigürasyonlarının hazırlanması
- PC'deki yürüyüş simülatörü dizinine erişin ve "Config" dizinini açın.
NOT: Her yapılandırma "Config" dizininde "config001", "config002" vb. dosya adlarının yer alan bir metin dosyası olarak kaydedilir. Burada, 001, 002, vb yapılandırma numaraları vardır. 2.2-2.8 adımları, yapılandırma dosyalarının simülatör yazılımı tarafından okunabilmesi için nasıl oluşturulacaklarını açıklar. Özelleştirilebilir başlangıç mesafelerini gösteren iki araçlı bir geçiş durumununşeması Şekil 3'te gösterilmiştir. Şekil 4'teuygun biçimlendirmeye sahip örnek bir yapılandırma dosyası gösterilmiştir. Yapılandırma dosyasının bölüm başlıkları kare ayraçları kullanır (örn. "[WALKER]"). - Katılımcıların başlangıç noktası ile ilgili parametreyi içeren [WALKER] bölümünü tamamlayın.
- Katılımcının başlangıç noktasından metre (m) olarak başlangıç mesafesini gösteren "Mesafe" parametresini ayarlayın.
- İlk araçla ilgili parametreleri içeren [CAR] bölümünü tamamlayın.
- "Tip" (araç türünü gösterir) parametresini sedan için "1", otobüs için "2" veya aracı çıkarmak için "0" olarak ayarlayın.
- "Hız" (araç hızını gösterir) parametresini km/h olarak istenilen değere ayarlayın.
- "Mesafe" (aracın geçiş noktasından başlangıç mesafesini gösterir) parametresini metre olarak istenilen değere ayarlayın.
- İkinci araçla ilgili parametreleri içeren [SECONDCAR] bölümünü tamamlayın. Parametreler [CAR] ile aynıdır.
NOT: İki araçlı çalışmalarda boşluk, iki araç arasındaki boş alan olarak tanımlanır. Boşluğun katılımcının yürüyüş yolu boyunca olduğu süre uzunluğu olarak tanımlanan boşluk boyutu, [CAR] ve [SECONDCAR] parametrelerinin "Mesafe", "Hız" ve "Type" parametrelerinin bir fonksiyonudur. - Ek araçlarla ilgili parametreleri içeren [NEXTCAR] bölümünü tamamlayın. Parametreler [CAR] ile aynıdır.
NOT: Bu seçenek, sürekli trafik akışı içinde yaya davranışını araştırmak için kullanılabilir. Bu seçenek temsilci sonuçlar bölümünde tartışılmadı. - Şerit seçimi için parametreyi içeren [ROAD] bölümünü tamamlayın. "Şerit" parametresini yayanın başlangıç pozisyonuna daha yakın bir şerit teyid etmek için "1" veya daha uzaktaki şerit için "2" olarak ayarlayın. [ENGEL] ikinci şeritte seyahat eden bir aracı ilk araçla aynı hızda yapılandıran parametreleri gösterir.
NOT: Birincil şerit olarak yakın şerit kullanırken, bu seçenek aynı yöne giden uzak şeritte ek araçlar yerleştirmek için kullanılabilir. Bu nedenle, paralel bir araç tarafından bir aracın görünümünüempansans incelemek için kullanılabilir. Bu bölümde yukarıda açıklanan tanımlarla "Tip" ve "Mesafe" parametreleri bulunmaktadır. Bu seçenek temsilci sonuçlar bölümünde tartışılmadı. Gösterilen tüm sonuçlar, yayaya daha yakın şeritte seyreden iki aracı kapsıyor. - Örnekleme sıklığıyla ilgili parametreyi içeren [SAVE] bölümünü tamamlayın. "Numberpersecond" parametresini Hz'de istenilen değere ayarlayın.
- Yapılandırma dosyasını ve çıkışı kaydedin.
- İstenilen tüm yapılandırmalar için 2.2-2.8 bölümlerini tekrarlayın ve denemede kullanılacak yapılandırmaların listesi (rasgele sırayla) veri sayfaları hazırlayın.
- Alıştırma denemelerinde kullanılmak üzere üç yapılandırma dosyası hazırlayın.
NOT: İlk uygulama yapılandırmasının hiçbir aracı olmamalıdır (yani, "0" olarak ayarlanmış tüm "Tip" parametreleri). İkinci ve üçüncü uygulama yapılandırma dosyaları araç olmalıdır. Üçüncü yapılandırma yumuşak geçiş koşullarına sahip olmalıdır. Aynı yapılandırma, deneysel tasarıma bağlı olarak ikinci ve üçüncü uygulama denemeleri için de kullanılabilir.
3. Katılım taraması ve hazırlanması
- Normal veya düzeltilmiş-normal görme ile katılımcı ları işe.
NOT: Tüm katılımcılar normal yürümeyi engelleyen koşullardan uzak olmalıdır. Yürürken herhangi bir baş dönmesi ücretsiz olmalıdır, ve ciddi trafik kazaları herhangi bir geçmişi olmamalıdır. - Katılımcıdan her denemeden önce yazılı, bilgilendirilmiş bir onay formu imzalamasını isteyin.
- Görevin sözlü talimatlarıyla bir ses kaydı hazırlayın ve kaydı katılımcıya çalın.
NOT: Sözel talimatlar aşağıda açıklanan temel prosedürü anlatmalı ve deneysel tasarımın gerektirdiği özel istemleri vermelidir. - Katılımcıyı deneme hakkında soru sormaya teşvik edin.
- Katılımcıyı hazır olduğunda koşu bandında durmasına yol edin.
- Sabitleme kemerini katılımcının beline kadar koşun. Katılımcıya deney sırasında parmaklıkları her zaman tutmasını emredin.
4. Uygulama denemelerinin yürütülmesi
- Katılımcıya, tırabzanları tutarken kemeri takarak koşu bandında yürüme alıştırması yapma talimatı nı ver.
- Katılımcı koşu bandı üzerinde rahatça yürüyebildikten sonra, yürütülebilir simülatör programına çift tıklayarak yürüyüş simülatörü programına başlayın.
NOT: Şekil 1B'de gösterilen siyah beyaz çizgi film yaya geçidi geçiş denemeleri arasında görüntülenir. Bu noktada, PC ekranında gösterilmelidir. - Katılımcıya kulaklığı takmasını emredin. Gerektiği gibi yardım edin. Kafa dönüşlerine göre hem konfor hem de stabilite için kontrol edin.
- Kulaklığı, siyah beyaz çizgi film yaya geçidinin katılımcının görünümüyle düzgün bir şekilde hizalanabilmesi için kalibre edin.
NOT: Bölüm 4.5-4.7, katılımcının simülatör ortamına yavaş yavaş alışmasını sağlamak üzere tasarlanmış üç alıştırma denemesini tanımlar. Katılımcı talimatların yanlış anlaşılması nedeniyle herhangi bir denemebaşarısız olursa, katılımcı talimatları anlayana kadar en fazla iki ekstra deneme yapılmalıdır. Kuralların yanlış anlaşılması dışındaki nedenlerle (örneğin, bir çarpışma meydana gelirse) geçilememesi durumunda ekstra denemeler yapılmaz. - İlk alıştırma duruşmasına başlayın.
NOT: İlk uygulama denemesi, katılımcının sanal gerçeklik ortamında yürümeye alışması için herhangi bir araç olmadan olmalıdır.- Katılımcıya, ilk uygulama denemesinin herhangi bir araç olmadan gerçekleşeceğini bildirin.
- Katılımcıya dümdüz ileriye bakmasını emredin.
- Ekranın altındaki metin kutusuna ilk alıştırma denemesinin yapılandırma numarasını girin.
- Ekranın altındaki "Başlat" düğmesine tıklayın.
NOT: Program ekranda Şekil 1C'de gösterilen gerçekçi ayarı göstermelidir. - Katılımcıyı "Hazır" şarkısını dinlerken hazır olmasını ve "Git"i dinlerken yürümeye başlamasını bildirin. Sözel ipuçlarını "Hazır" ve "Git" olarak ver.
- İkinci deneme denemesi
NOT: İkinci uygulama denemesi araçları yürümeden tanıtmalıdır. Katılımcının kafası döndükçe sanal gerçeklik görünümünün yönü değişir.- Bu denemede katılımcıya sözlü işaret "Git" olarak, sola bakmasını ve aynı anda küçük bir adım atmasını, ancak daha fazla ilerlememesi için talimat ver. Katılımcı bunun yerine araçların geçişini izlemelidir.
- Metin kutusuna ikinci denemenin yapılandırma numarasını yazın ve sözel ipuçlarını sağlayarak "Başlat"ı tıklayın.
NOT: Araç hareket etmeye başladıkça araçlar hareket etmeye başlar.
- Üçüncü deneme denemesi
NOT: Üçüncü uygulama denemesi deneysel yapılandırmalara benzer, ancak yumuşak geçiş koşullarında olmalıdır.- Katılımcıya, 1) üçüncü uygulama denemesinde sol taraftan gelen iki aracın yer alacağı ve 2) iki araç arasında yolun karşısına geçmeye çalışması gerektiğini bildirin.
- Sözlü ipucunu sağlayarak metin kutusuna üçüncü alıştırma deneme numarasını girin.
- "Başlat" düğmesini tıklayın ve sözlü ipuçları nı sağlayarak denemeye başlayın.
5. Sanal yürüyüş deneyi
- Katılımcının deneme görevi anladığını ve gerçekleştirebildiğini doğrulayın.
- Katılımcı hazır olduğunda, metin kutusundaki veri sayfasından ilk yapılandırma numarasını yazın ve "Başlat"ı tıklayın.
- Simülasyonu son alıştırma denemesinde yapıldığı gibi gerçekleştirin.
NOT: Her geçiş denemesinin sonunda, program, sonucun başarılı bir geçiş olup olmadığına (örneğin, katılımcının çarpışma olmadan caddenin diğer tarafına geçmesine), geçiş ememeye (katılımcı nın diğer tarafa geçmemesi) veya çarpışmaya (katılımcının bir araçla teması olup olmadığına) bağlı olarak "S", "F" veya "C" olarak görüntülenir. - Sonucu veri sayfasındaki yapılandırma numarasının yanında kaydedin.
- Veri sayfasındaki tüm yapılandırmalar için tekrarlayın ve denemeyi tamamlayın.
6. Veri ihracatı ve analizi
- Analiz için veri dosyalarını alın. Yürüme simülatörü yazılımı her çalıştırmayı "Veri" klasöründe elektronik tablo dosyası olarak kaydeder.
- Verileri tercih edilen araçlarla analiz edin. Çıktı verileri, yürüteç ve araçların konumlarını ve hızlarını bir zaman serisi olarak kaydeder. Katılımcı hareketlerini ve trafik koşullarına olan bağımlılığı analiz etmek için bu verileri kullanın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Yürüme simülatörü, kaldırımdan durdurma noktasına ilk mesafeyi ve boşluk özelliklerini (yani boşluk ve araç boyutları) manipüle ederken bir yayanın geçiş davranışını incelemek için kullanılabilir. Sanal ortam yöntemi, dinamik olarak değişen geçiş ortamlarının çocukların ve genç yetişkinlerin yol geçiş davranışlarını nasıl etkilediğini anlamak için boşluk özelliklerinin manipülasyonuna olanak tanır.
Çeşitli yaya gruplarının geçiş davranışını karşılaştırmak için kullanılan boşluk içinde nicel bir hız profili ve geçiş pozisyonu. Hız ayarlamasının katılımcıların boşluktaki konumu üzerindeki anlık etkisi olarak kesme süresini (TOI) gözden geçirdik. Bu temsili sonuçlar 16 genç yetişkinin (ortalama yaş = 22,75 yaş, SD = 2,56) ve 16 çocuğun (ortalama yaş = 12,18 yaş, SD = 0,83) verilerini kullanır. Genellikle, 12 yaşındaki çocuklar hareket eden nesnelerle hareketleri koordine etme yeteneğinde gelişimsel değişikliklere uğrarlar3,4,11,12,13,14, bu yüzden ilk mesafeyi değiştirmek çocuklarda yaklaşan hızın fonksiyonel ayarını genç yetişkinlere karşı karşılaştırma fırsatı sağlar. Katılımcılar bir üniversite sosyal medya gönderme yoluyla işe alındı. İşe alınan katılımcılardan iki genç yetişkin, deneylerin derhal durdurulduğu hareket hastalığı yla karşılaştı ve çalışma dışı bırakıldı.
Başarı oranı çocuklarda %98,95, genç yetişkinlerde ise %99,48 olarak gerçekleşti. Analize yalnızca başarılı denemeler dahil edildi. Hız verilerine erişmek için, 3 x 2 x 4 (başlangıç mesafesi [yakın, ara, uzak]; boşluk boyutu [3 s, 4 s]; araç boyutu [araba, otobüs]; zaman [3.5 s, 2.5 s, 1.5 s, 0.5 s]) tekrarlanan ölçümler ANOVA faktör değişkenleri içinde olarak ilk mesafe, boşluk boyutu, araç boyutu ve zaman kullanılarak gerçekleştirildi. Zamanlama verileri 3 x 2 x 2 (başlangıç mesafesi [yakın, orta, uzak]; boşluk boyutu [3 s, 4 s]; araç boyutu [araba, otobüs]) tekrarlanan ölçüleri, faktör değişkenleri içinde olduğu gibi anova ölçüleri ile analiz edildi. Etki boyutunu tahmin etmek için kısmi eta karesi(η 2p)kullanılmıştır. Tüm çift yönlü post-hoc analizleri için, en az kare araçlar kullanılmıştır.
Başlangıç mesafesinin etkileri
İlk test, kaldırımdan durdurma noktasına ilk uzaklığın manipülasyonunun katılımcıların yaklaşma hızını etkileyeceği hipoteziydi. Başlangıç mesafesindeki sistematik değişim hem genç yetişkinlerin hem de çocukların hız ayarlamalarını etkilemiştir: F(2, 30) = 29,62, p < 0,0001, η2p = .66; ve F(2, 30) = 207,32, p < 0,0001, η2p = 0,93, sırasıyla.
Genç yetişkinler için ilk uzaklık ve zaman etkileşimi önemliydi: F(6, 90) = 11,88, p < 0,0001, η2p = 0,44. Basit bir etki testi için zaman önemli bir etkisi gösterdi: yakın başlangıç mesafesi, F(3, 45) = 140,34, p < 0,0001, η2p = 0,90; ara başlangıç mesafesi, F(3, 45) = 29,93, p < 0,0001, η2p = 0,67; ve uzak başlangıç mesafesi, F(3, 45) = 184,46, p < 0,0001, η2p = 0,93. Post-hoc analizinde genç yetişkinlerin yaklaşım boyunca hızartışı yaptığı bulunmuştur (p < 0.0001). Ancak, ilk mesafe kısa olduğunda, katılımcılar denemelerin başında yavaşladı (p < 0.0001) ve sürekli olarak hızlandı. Bu işlevsel ayarlamayı temsil eder. Yaklaşım sırasındaki ortalama hızlar yaş grupları arasında çizilir(Şekil 5).
Çocuklar için ilk mesafe ve zaman etkileşimi de önemliydi: F(6, 90) = 53.51, p < 0.0001, η2p = 0.78. Bu etkileşim etkisi üç yönlü etkileşim tarafından yakalandı. Araç boyutu, başlangıç mesafesi ve zaman etkileşimi önemliydi: F(6, 90) = 2.12, p < 0.05, η2p = 0.12. Sonuçlar, çocukların ilk uzaklıktan kaynaklanan hız değişikliklerinin araç boyutundan etkilendiğini göstermektedir.
Çocuklarda araç büyüklüğünün etkileri
Daha sonra test edilen araç boyutu manipülasyon hız profilleri ve çocuk ve genç yetişkinlerin geçiş süresini etkileyeceği hipotezi oldu. Çocuklarda araç büyüklüğünün hız profillerini ve ilk mesafenin neden olduğu geçiş pozisyonunu etkilediği tespit edilebildi.
Çocuklarda araç boyutu, başlangıç mesafesi ve zaman etkileşimi önemliydi: F(6, 90) = 2.12, p < 0.05, η2p = 0.12. Daha ileri analizler, otomobiller arasında ilk mesafe x zaman etkileşiminin önemli olduğunu ortaya çıkardı, F(6, 90) = 33.55, p < 0.0001, η2p = 0.69. Basit bir etki testi, ilk mesafeye yakın f(3, 45) = 132,54, p < 0,0001, η2p = 0,90; ara başlangıç mesafesi, F(3, 45) = 173,83, p < 0,0001, η2p = 0,92; ve uzak başlangıç mesafesi, F(3, 45) = 272,78, p < 0,0001, η2p = 0,95. Post-hoc analiz çocukların yaklaşım boyunca hızlandı gösterdi (p < .0001); ancak, arabalar arasında geçtiklerinde, yaklaşmanın başlangıcında yakın başlangıç mesafesi (p < 0,0002),
Ancak, çocuklar otobüsler arasında geçtiklerinde, başlangıç mesafesi ve zaman etkileşimi de önemliydi: F(6, 90) = 18,70, p < 0,0001, η2p = 0,55. Basit bir etki testi yakın başlangıç mesafesi için zamanın önemli bir etkisini gösterdi: F(3, 45) = 124,41, p < 0,0001, η2p = 0,89; ara başlangıç mesafesi, F(3, 45) = 132,79, p < 0,0001, η2p = 0,90; ve uzak başlangıç mesafesi, F(3, 45) = 331,16, p < 0,0001, η2p = 0,96. Post-hoc analiz çocuklar otobüsler arasında geçti, hızları ne artmış ne de yakın ilk mesafe için yaklaşım başında azaldı gösterdi. Yaklaşım sırasındaki ortalama hızlar Şekil 6'dakiyaş grupları arasında çizilir.
Belli ki, araç boyutu ilk mesafe tarafından indüklenen olarak çocukların geçiş davranışı etkilemiş. Çocukların geçiş süreleri, küçük araçlar arasında geçiş yaptıkları ilk mesafeye bağlı olarak boşluk merkezinden sistematik olarak saptı. Ancak çocuklar, büyük araçlar arasında geçiş yaptıklarında ilk mesafeye göre sapmadılar.
Araç boyutu da önemli ölçüde ilk mesafe tarafından indüklenen boşluk içinde çocukların geçiş konumunu etkiledi. Araç boyutu ve başlangıç mesafesi etkileşimi önemliydi: F(2, 30) = 18.13, p < 0.0001, η2p = 0.55. Basit bir etki testi otomobiller arasındaki başlangıç mesafesinin önemli bir etkisini gösterdi, F(2, 30) = 62.30, p < 0.0001, η2p = 0.81 ve otobüsler arasında F(2, 30) = 6.15, p < 0.005, η2p = 0.30. İlk mesafe nin yakından uzak başlangıç mesafelerine doğru artmasıyla çocukların kesişme sürelerinin önemli ölçüde arttığı (p < 0.0001) bulundu. Ancak, otobüsler arasında geçerken, çocukların durdurma süreleri yakın ve orta başlangıç mesafeleri arasında önemli ölçüde farklı değildi. Yaklaşma sırasında ortalama geçiş pozisyonu yaş grupları arasında çizilir(Şekil 7).
Çocuklarda araç boyutu ve boşluk boyutunun etkileşim etkileri
Son olarak çocuklarda araç büyüklüğü ve boşluk büyüklüğünün etkileşim etkileri incelenmiştir. Araç boyutu ve boşluk boyutu etkileşimi önemliydi: F(1, 15) = 4.26, p < 0.05, η2p = 0.22. Basit bir etki testi otomobiller arasındaki boşluk boyutunun önemli bir etkisini gösterdi: F(1, 15) = 7.42, p < .02, η2p = 0.33; ve otobüsler arasında, F(1, 15) = 35,93, p < 0,001, η2p = 0,71. Post-hoc analizler, otomobiller arasında geçiş yaparken, çocukların 3 s boşluğu (p < 0.01) daha 4 s boşluk içinde boşluk merkezi önemli ölçüde ileride boşluk geçti gösterdi. Otobüsler arasında geçiş yaparken, çocuklar da 3 s boşluk (p < 0.0001) daha 4 s boşluk önemli ölçüde daha erken boşluğu geçti. Çocuklar, araç büyüklüğüne bakılmaksızın, 3'lü boşluktaki 4 s boşluktaki boşluk merkezinin daha ilerisinde ki boşluğu geçtiler (Tablo 1).
Şekil 1: Yürüyen simülasyon deneyini betimleyen görüntüler. (A) Koşu bandında yürüyen bir katılımcının ve yürüyüş simülatörü programını inceleyen bir deneycinin fotoğrafı. (B) Yapılandırma yüklenmeden önce görüntülenen karikatür yaya geçidinin görüntüsü. (C) Simülasyonun gerçekleştiği gerçekçi sanal ortamın görüntüsü. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Deneysel kurulum diyagramı. Deneysel kurulumun bileşenleri ve bağlantıları gösterilmiştir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Geçiş durumunun diyagramı. Her deneme için yapılandırılabilen mesafe parametreleri gösterilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Yapılandırma dosyası örneği. Simülasyon programı için düzgün biçimlendirilmiş yapılandırma metin dosyası örneği. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: Başlangıç mesafesine hız bağımlılığı. Çocuklarda ve genç erişkinlerde her başlangıç mesafesi için ortalama hızlar (yaklaşma noktasına ulaşmadan önce, durdurma noktasına yakın, orta ve uzak 3,5 m, 4,5 m ve 5,5 m olarak tanımlanır). Yaklaşma hızı, durdurma noktasından geriye doğru sayma da 1 s aralıkları (-3,5 s, -2,5 s, -1,5 s ve -0,5 s) olarak ortalaması olarak alındı. Yıldız işaretleri, her zaman noktasında ilk mesafeler için istatistiksel olarak anlamlı ortalamalar arası farklılıkları temsil eder. Bir yıldız, bir ortalama arasındaki farkı, iki yıldız işareti ise iki veya daha fazla ara farkı temsil eder. Hata çubukları SD'yi gösterir. Bu rakam Chung ve ark.15izni ile yeniden basılmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 6: Çocukların iki farklı araç boyutuna göre başlangıç mesafesine olan hız bağımlılığı. Her başlangıç mesafesi için durdurma noktasına ulaşmadan önce çocukların ortalama hız profilleri arabalar (üstte) ve otobüsler (altta) için çizilir. Yaklaşma hızı, durdurma noktasından geriye doğru sayma, 1 s aralıklarla ortalama olarak alındı. Yıldız işaretleri, her zaman noktasında ilk mesafeler için istatistiksel olarak anlamlı ortalamalar arası farklılıkları temsil eder. Bir yıldız, bir ortalama arasındaki farkı, iki yıldız işareti ise iki veya daha fazla ara farkı temsil eder. Hata çubukları SD'yi gösterir. Bu rakam Chung ve ark.15izni ile yeniden basıldı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 7: Araç büyüklüğünün çocuk toi'si üzerindeki etkisi. Çocuk grubunun her başlangıç mesafesi için ortalama TOI'ı araç boyutunun (araba, otobüs) bir fonksiyonu olarak gösterilir. TOI, geçiş anındaki boşluk merkezine göre zamansal mesafeyi ifade eder, örneğin araç hızı 30 km/s (8,3 m/s) olduğunda 0,2 s 1,6 m'yi ifade eder. Yıldız işaretleri, her ilk mesafelerdeki araçlar için istatistiksel olarak anlamlı ortalamalar arası farklılıkları temsil eder. Bir yıldız, bir ortalama arasındaki farkı, iki yıldız işareti ise iki veya daha fazla ara farkı temsil eder. Hata çubukları SD'yi gösterir. Bu rakam Chung ve ark.15izni ile yeniden basıldı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
| Araç Boyutu | Boşluk Boyutu | |
| 3'lü ler | 4'lü ler | |
| Araba | 0.06 (0.07) | -0.14 (0.07) |
| Otobüs | 0.12 (0.04) | -0.12 (0.04) |
Tablo 1: Çocuklarda araç boyutu ve boşluk büyüklüğünün etkileşim etkileri. Araç boyutu ve boşluk boyutu Not fonksiyonu olarak çocuk ortalama TOI. Değerler araçlarda verilir (Standart sapmalar). . Bu tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Önceki çalışmalar da öngörülen ekranlar 16 ,17ile simülatörleri kullandık, ancak bu protokol tamamen sürükleyici sanal görünüm (yani, 360 derece) ile ekolojik geçerliliği artırır. Buna ek olarak, katılımcıların koşu bandıüzerinde yürümelerini zorunlu kılmak, çocukların ve genç yetişkinlerin eylemlerini değişen bir çevreye nasıl ayarladığının incelenmesini sağlar. Bu deneysel tasarımın sanal sahnesi katılımcı hareketleriyle eş zamanlı olarak değişir ve araçlar belirli bir zamanda yayanın geçiş hattına ulaşır. Bu, katılımcıların hareket etme kararları veya hazırlıkları nedeniyle geçiş sürelerini geciktirmelerini önler. Bu çalışmada, katılımcılarzatenhareket zaman yol 6 geçmeye çalışırken , böylece araştırmacılar açıkça geçiş sırasında hareket kontrolü erişebilirsiniz.
Kritik adımlar arasında parametrelerin deneysel tasarımı yansıtacak şekilde düzgün bir şekilde ayarlanması, hareket hastalığı oluştuğunda denemenin durdurulması ve katılımcıların koşu bandı ortamında rahat olması için uygulama denemelerinin gerçekleştirilmesi yer almaktadır. Sonuçlarda tartışılanların ötesinde çok çeşitli trafik akışları mevcut yazılımla yapılandırılabilir. Yazılım aynı zamanda daha geniş bir geçiş durumu aralığını da içerecek şekilde genişletilebilir (örneğin, daha fazla şerit veya daha fazla araç tipi ekleyerek).
Protokol, çocukların ve genç yetişkinlerin hareketlerini dinamik olarak değişen ortamlara göre nasıl düzenlediklerinin araştırılmasına olanak sağlar. Özellikle, sistematik olarak ilk başlangıç yerinin değiştirilmesi çocuklarda ve genç erişkinlerde hız ayarlamalarının incelenmesine olanak sağlar. Protokol ayrıca, boşluk karakteristiklerinde yapılan değişikliklerin önleyici eylemlerde belirli hız kontrol desenlerine yol açıp açmadığının belirlenmesine de izin verir. Sonuçlar, geçiş yollarında algı/eylem kontrol türünü yansıtan sistematik geçiş davranış uyarlamalarının belirlenmesinde, başlangıç mesafelerinin ve boşluk özelliklerinin farklı olmasının önemli olduğunu göstermektedir. Sonuçlar çocuklarda ilk mesafe ve araç boyutu etkileşim etkilerini gösterir; özellikle, durdurma yaklaşırken hız ayarlamaları boşluk özellikleri etkilenmiştir.
Daha önce yapılan ve araç büyüklüğünün yetişkinlerin geçiş davranışları üzerindeki zayıf etkileri üzerine elde edilen bulguların aksine, bu çalışma, çocukların yakın mesafeden büyük bir araca bakarken yaklaşım hızlarını başlangıç mesafesine göre kötü ayarladığını ortaya koydu. Sonuçlar, karmaşık durdurma görevlerinde görsel bilgileri kullanarak motor hareketlerini hassas bir şekilde ayarlama yeteneğinin gelişimsel değişikliklere tabi olduğunu göstermektedir. Ancak, gelecekteki araştırmalar aynı araç türünde çeşitli boyutlarda kullanarak araç türleri ve boyutları ayırt etmelidir. Bu kurulum, dinamik bir ortamda geçiş eylemlerini denetlemek için görsel bilgilerin kullanıldığı daha doğru bir yanıt sağlar.
Ayrıca, boşluk boyutunu ve araç boyutunu birlikte manipüle etmek, dinamik boşluk ortamının hangi özelliklerinin hareket modülasyonunu doğrudan etkilediğine cevap vermedi. Bulgular, çocukların bir aracın varış süresini küçümsediğini ve büyük araçların önünde daha hızlı geçmeye çalıştıklarını gösteriyor. Özellikle, çocuklar 4 s boşlukta beklenenden daha erken otobüsler arasındaki boşlukları geçmek. Bunun nedeni 4'lük boşluktaki bir LV'nin yakın mesafesi olabilir. Bu tasarımın bir sınırlama boşluk boyutu etkileri bir aracın dış kenarlarının etkileri ile şaşkın olmasıdır. Gelecekteki deneysel tasarımlar, bir aracın dış kenarlarını değiştirmeden boşluk boyutunu değiştirebilir.
Önceki sanal gerçeklik araştırmaile karşılaştırıldığında, bu deneyin tasarımı geçiş davranışını araştırmak için güvenli bir ortam sunar. Ancak, cihaz bazı katılımcılarda hareket hastalığına neden olur. Hareket hastalığı üzerine literatür hareket hastalığı ve postural kontrol arasında bir ilişki ortaya koymaktadır, bu yüzden kötü denge kontrolü olan insanlar18,19,20dışlanmalıdır . Ayrıca, katılımcılar yürüyüş sırasında korkulukları tutun ve bu yöntemin bir sınırlama olabilir doğal bir yürüyüş hareketi, kesintiye olabilir. Özetle, bu çalışma, bir boşluğun zamansal ve mekansal özelliklerine göre çocukların yol geçiş davranışlarının anlaşılmasına katkıda bulunur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Acknowledgments
Kore Enstitüsü bu çalışmayı Teknolojinin Gelişimi ve Ticaret, Sanayi ve Enerji Bakanlığı için finanse etti (hibe numarası 10044775).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Customized treadmill | Kunsan National University | Treadmill built for this study | |
| Desktop PC | Multiple companies | Standard Desktop PC | |
| Oculus Rift Development Kit | Oculus VR, LLC | DK1 | Virtual reality headset |
| Walking Simulator Software | Kunsan National University | Software deloped for this experiment |
References
- Bastin, J., Craig, C., Montagne, G. Prospective strategies underlie the control of interceptive actions. Human Movement Science. 25 (6), 718-732 (2006).
- Bastin, J., Fajen, B., Montagne, G. Controlling speed and direction during interception: An affordance-based approach. Experimental Brain Research. 201 (4), 763-780 (2010).
- Chardenon, A., Montagne, G., Laurent, M., Bootsma, R. J. A Robust Solution for Dealing With Environmental Changes in Intercepting Moving Balls. Journal of Motor Behavior. 37 (1), 52-64 (2005).
- Lenoir, M., Musch, E., Thiery, E., Savelsbergh, G. J. P. Rate of change of angular bearing as the relevant property in a horizontal intercepting task during locomotion. Journal of Motor Behavior. 34 (4), 385-401 (2002).
- Oxley, J. A., Ihsen, E., Fildes, B. N., Charlton, J. L., Day, R. H. Crossing roads safely: an experimental study of age differences in gap selection by pedestrians. Accident Analysis & Prevention. 37 (5), 962-971 (2005).
- Chihak, B. J., et al. Synchronizing self and object movement: How child and adult cyclists intercept moving gaps in a virtual environment. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 36, 1535-1552 (2010).
- te Velde, A. F., van der Kamp, J., Savelsbergh, G. J. Five-to twelve-year-olds' control of movement velocity in a dynamic collision avoidance task. British Journal of Developmental Psychology. 26 (1), 33-50 (2008).
- Simpson, G., Johnston, L., Richardson, M. An investigation of road crossing in a virtual environment. Accident Analysis & Prevention. 35 (5), 787-796 (2003).
- Lee, D. N., Young, D. S., McLaughlin, C. M. A roadside simulation of road crossing for children. Ergonomics. 27 (12), 1271-1281 (1984).
- Oudejans, R. R., Michaels, C. F., van Dort, B., Frissen, E. J. To cross or not to cross: The effect of locomotion on street-crossing behavior. Ecological Psychology. 8 (3), 259-267 (1996).
- Grechkin, T. Y., Chihak, B. J., Cremer, J. F., Kearney, J. K., Plumert, J. M. Perceiving and acting on complex affordances: How children and adults bicycle across two lanes of opposing traffic. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 39 (1), 23-36 (2013).
- O'Neal, E. E., et al. Changes in perception-action tuning over long time scales: How children and adults perceive and act on dynamic affordances when crossing roads. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 44 (1), 18-26 (2018).
- Savelsbergh, G. J. P., Rosengren, K. S., Van der Kamp, J., Verheul, M. H., et al. Catching action development. The development of movement coordination in children. Application in the field of sport, ergonomics and health sciences. Savelsbergh, G. J. P., et al. , Taylor & Francis Group. 191-212 (2003).
- Plumert, J. M., Kearney, J. K. Timing Is Almost Everything: How Children Perceive and Act on Dynamic Affordances. Advances in child development and behavior. 55, 173-204 (2018).
- Chung, H. C., Choi, G., Azam, M. Effects of Initial Starting Distance and Gap Characteristics on Children’s and Young Adults' Velocity Regulation When Intercepting Moving Gaps. Human Factors. , (2019).
- Lobjois, R., Cavallo, V. Age-related differences in street-crossing decisions: The effects of vehicle speed and time constraints on gap selection in an estimation task. Accident Analysis & Prevention. 39 (5), 934-943 (2007).
- Lobjois, R., Cavallo, V. The effects of aging on street-crossing behavior: from estimation to actual crossing. Accident Analysis & Prevention. 41 (2), 259-267 (2009).
- Yu, Y., Chung, H. C., Hemingway, L., Stoffregen, T. A. Standing body sway in women with and without morning sickness in pregnancy. Gait & Posture. 37 (1), 103-107 (2013).
- Stoffregen, T. A., Smart, L. J. Postural instability precedes motion sickness. Brain Research Bulletin. 47 (5), 437-448 (1998).
- Stoffregen, T. A., Villard, S., Chen, F. C., Yu, Y. Standing posture on land and at sea. Ecological Psychology. 23 (1), 19-36 (2011).
Tags
Davranış Sayı 160 davranış yaya trafik güvenliği sanal gerçeklik algı eylem ekolojik psikolojiErratum
Formal Correction: Erratum: Using a Virtual Reality Walking Simulator to Investigate Pedestrian Behavior
Posted by JoVE Editors on 10/08/2020.
Citeable Link.
An erratum was issued for: Using a Virtual Reality Walking Simulator to Investigate Pedestrian Behavior. An affiliation was updated.
The first affiliation was updated from:
Department of Sports Science, Kunsan National University
to:
Department of Sport and Exercise Sciences, Kunsan National University
