一种驾驶员危险知觉测试系统的实现方法

技术领域

本申请涉及一种驾驶员测试系统，特别涉及一种驾驶员危险知觉测试系统的实现方法。

背景技术

本发明所涉及的驾驶员危险知觉测试系统源于危险感受理论，其是事故致因理论之一，主要从信息认知角度，对驾驶员危险行为进行分析，也是对交通情境中潜在的危险进行识别并做出行为反应的一种能力；危险知觉的主要影响因素包括年龄、性别、驾驶经验、安全态度和人格等。

从狭义上来说，危险感受概念主要是指对外部环境中潜在危险的主观认知和评价及相应的准备行为，利用此理论能够形成相应的驾驶员危险知觉测试系统，可用来预测和确定一个驾驶员(或驾照考生)在处于危险驾驶情况下会如何做反应，该系统可用来评估这个驾驶员(或驾照考生)是否有资格胜任驾驶岗位或者是执行驾驶任务时事故风险的高低。

显然，驾驶员的反应速度取决于他们的危险知觉能力，也就是驾驶员快速地识别、评估交通情境中的危险并做出反应的能力，据统计，目前驾驶员对潜在道路危险的反应速度与他们的事故风险呈显著正相关。

虽然每个驾照考生在获得有效的驾驶证之前都要系统地接受驾驶理论知识(包括道路交通法律法规、驾驶操作基本知识等)以及基本的驾驶技能训练，但是驾照考试很少关注和评估一个考生是否有足够的能力在危险交通情境下做出适当的反应以避免车辆损害或人员伤亡。此外，获得有效的驾驶证并不代表一个驾驶员，尤其是年轻新手驾驶员是安全驾驶员，这就使得交通运输管理部门、保险公司和企业更关注一个驾驶员在获得驾驶证时或获得驾驶证后应对潜在道路危险的能力。测试驾驶员在获得驾驶证后的危险知觉能力或者驾照考生在驾照考试时的危险知觉能力，可以用来评估他们的驾驶胜任力；例如，是否允许患有某种疾病的人获得驾驶证或者是否对某些类型的年轻驾驶员强化驾照考试训练。

截至目前，很多国家的研究者都致力于开发适合本国驾驶员的基于真实交通情境视频的危险知觉测试，并推动将其应用于驾驶行为评估、驾驶训练和驾照考试等领域，部分发达国家已经强制性地将驾驶员危险知觉测试纳入了驾照考试的理论部分之中，例如，澳大利亚、英国和荷兰；近年来，一些发展中国家也陆续开发了适合本国驾驶员的危险知觉测试，例如，马来西亚和巴西。

这类测试的应用在提高各国新获得驾驶证驾驶员的危险知觉能力以及降低他们的道路事故率等方面发挥了重要作用。例如，新近一项澳大利亚研究发现，与在驾照考试中没有通过危险知觉测试(Hazard Perception Test)的年轻驾驶员相比，那些通过危险知觉测试的年轻驾驶员在获得驾照一年之内的事故率会降低27％。

经过以上综合分析，我们可知，由于驾驶员危险知觉测试系统能够有效地评估和预测驾驶员(或驾照考生)在多种危险交通情境下的行为反应，为了满足道路交通安全的公共需求以及驾驶员(或驾照考生)的个人需求，有必要从深入探索危险知觉影响因素、重视危险知觉的应用及开发相关测量技术几个方面出发，设计出合理有效且便于普及推广的驾驶员危险知觉测试系统。

对于构建危险知觉测试系统，在理想情况下，这类系统应通过信效度良好的驾驶模拟器向被试呈现仿真模拟驾驶情境，并向测试对象呈现各种未来驾驶中可能遇到的典型的危险情境。但是，经过实际的应用会发现，这种方式非常昂贵，也不利于大规模推广应用。

因此，本发明技术方案之设计人员需要针对以往构建测试系统的方式进行优化，从而使驾驶员危险知觉测试系统在降低测试成本的基础上，仍能对一个人的危险知觉能力做出科学合理的评估。

鉴于此，本申请正是从现有的实际需求出发，结合实际开发测试，提出一种驾驶员危险知觉测试系统，所形成的技术方案完全解决或部分解决现有技术存在的问题。

发明内容

本申请的目的在于为克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题，提供一种驾驶员危险知觉测试系统的实现方法。

根据本申请的一个方面，提供了一种驾驶员危险知觉测试系统的实现方法，通过使受测者根据相应的测试内容做出反应来判断其自身驾驶车辆的危险知觉能力，该驾驶员危险知觉测试系统的实现方法包括以下步骤：

选取用于显示测试内容的若干段测试视频，并且通过显示装置随机展现给受测者，测试视频包括一系列从驾驶员的视角拍摄的真实交通情境视频片段，每段测试视频至少包含一个驾驶中经常会遇到容易引发道路事故的潜在道路危险，并且每段测试视频中危险状况出现的时间点和危险状况位置均为随机；

配置用于记录受测者反应时间和反应空间位置的反应环节，反应环节界定每个测试视频的受测者其从危险出现到做出反应的反应时间，并且界定一个窗口来记录受测者做出反应的反应位置；

根据记录的受测者每个测试视频中的反应时间的有效起止点、以及窗口的大小进行评估，最终确定受测者对测试视频中潜在道路危险的平均反应时间是否达到测试系统预先设定的分数或者阈值。

在同一个构思的基础上，本发明之技术方案通过对显示装置与反应环节进行设置，可实现相应的技术方案以供选择应用，具体包括：

技术人员在具体实施时，对于显示装置与反应环节可以采用同一个触摸屏，其同时用于向受测者显示测试视频、以及供受测者做出反应时来触屏判断。

进一步地，通过相应的设置，当所实施的触摸屏在受测者点击或触屏测试视频中引起潜在道路危险的引发者时，其屏幕呈现一个黄色圆圈以示意受测者触屏反应已记录。

进一步地，本驾驶员危险知觉测试系统设定为，若受测者对一个测试视频中潜在道路危险的反应动作不在起止时间范围和反应窗口内，则视为无效反应。

技术人员在具体实施时，可针对所选取测试视频进行优选，包括：

所选取的测试视频均是于晴朗或多云的天气下、以及不同等级公路上驾驶员的视角拍摄的；

每段测试视频的危险状况在受测者当前视野中出现的时间于整段测试视频持续时间中占有相应的比例，并且每段测试视频中的危险状况在出现前留有一定的时间，以确保受测者有足够时间观察驾驶环境。

此外，若反应环节采用的是带有按键的非触摸装置，则可配合显示装置用来针对受测者完成其反应测试。

本发明之驾驶员危险知觉测试系统为了构建测试平台，可采用设备包括处理器、触控屏、内存、监视器、驱动器、硬盘、声卡和扬声器。

对于以上本发明技术方案中的引发者，其包括至少一辆有概率为受测者测试视频中所属车辆引发道路事故的车辆。

对于以上本发明技术方案中的反应窗口，其开始点为危险情境出现之时，其结束点为受测者针对测试视频出现的危险状况采取任何规避动作均不可避免交通事故之时。

本发明之技术方案克服了以往系统构建成本较高且不利于大规模推广应用等缺陷，选取用于显示测试内容的若干段测试视频、配置用于记录受测者反应时间和反应空间位置的反应环节、以及根据记录的受测者每个测试视频中的所述反应时间的有效起止点以及所述窗口的大小进行评估，通过这几个步骤，能够使驾驶员危险知觉测试系统在降低测试成本的基础上，仍能对一个人的危险知觉能力做出科学合理的评估，并且测试的准确度显著提升。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

图1是本申请实施例之驾驶员危险知觉测试系统的实现方法，其所采用的测试平台原理示意图；

图2是本申请实施例之驾驶员危险知觉测试系统的实现方法，其测试流程示意图；

图3是本申请实施例之驾驶员危险知觉测试系统的实现方法，其反应窗口示意图；

图4是本申请实施例之驾驶员危险知觉测试系统的实现方法，其测试视频中危险的信息描述表格图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例结合附图，对本申请做进一步详细介绍。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

本发明之技术方案所要解决的问题在于，提出一种驾驶员危险知觉测试系统，其能够使驾驶员危险知觉测试系统在降低测试成本的基础上，仍能对一个人的危险知觉能力做出科学合理的评估。

如图1、图3所示，本发明技术方案所实施之驾驶员危险知觉测试系统，其实现方法的主要步骤包括：

⑴设计用于显示测试内容的方法，在本发明实施方式中，技术人员通过相应的显示装置来完成显示测试内容，当然，可优选供受测者直接操作的触摸屏显示装置，该显示装置能够显示所选取的一系列从驾驶员的视角拍摄的真实交通情境视频片段，并且所选取的所有测试视频均默认是在晴朗或多云的天气下、以及在不同等级的公路上从驾驶员的视角拍摄的；

进一步地，所选取的用于显示的每段测试视频至少包含一个典型的潜在道路危险(或者每段测试视频只包含一个潜在道路危险)，本发明技术方案所包含的典型的道路危险包括受测者在日常驾驶中经常会遇到的一些容易引发道路事故的驾驶情境，具体选择时可根据不同的测试需求进行选取。

具体实施时，技术人员可进行优选设置，包括：

①对于所选取测试视频的时间因素：持续时间保持在9～21秒，同时，视频中的危险状况在受测者当前视野中出现的时间保持在2.5～5秒，并且每个测试视频中的危险状况在出现前留有至少5秒以上的时间，以确保受测者有足够时间观察驾驶环境；

②对于所选取测试视频的随机因素：每个测试视频中危险状况出现的时间点和危险状况位置均是随机的，设置随机的目的可防止因测试视频所出现危险状况的时间与位置过于重复而导致受测者逐渐习惯测试规律，致使出现测试的有效性降低。

具体实施时，对于测试系统的测试视频中潜在道路危险的类型，以下仅为技术人员列举的示例，而并非局限于以下危险类型，具体如下：

例如：在受测者于视频中所属车辆于向前行驶的过程中，当行驶时间超过5秒之后，视频中与所属车辆临近的车道正在同向行驶的一辆汽车遮挡了另外一辆从左向右转弯的汽车；

以上视频片段可能出现的危险事件为：若受测者于视频中所属车辆未及时发现该状况且未采取避险措施，则受测者所属车辆发生极有可能与被遮挡的即将转弯的车辆发生追尾或其它碰撞事故。

再如：在受测者于视频中所属车辆于向前行驶的过程中，前方一辆车辆打转向灯，即将右转弯；

以上视频片段可能出现的危险事件为：若受测者于视频中所属车辆未及时发现该状况且未采取避险措施，则受测者所属车辆发生极有可能与即将右转弯的车辆发生碰撞事故。

对于能够设置的测试视频中危险的信息描述，具体可参见图4所示测试视频中危险的信息描述表格图。

(2)设计用于记录受测人员反应时间和反应空间位置的方法，在本发明实施方式中，适用于显示测试内容的触摸屏显示装置可同时用于供测试者完成反应测试内容(根据不同的系统设计需求，若技术人员选取用于显示测试内容的显示装置为非触摸装置，则选取带有按键的控制装置来配合显示装置完成显示测试内容)；

可结合常规技术手段进一步设置，所选取的触摸屏显示装置在受测者点击或触屏测试视频中引起潜在道路危险的引发者时，屏幕会呈现一个黄色圆圈以示意受测者触屏反应已记录；

相应地，该触摸屏显示装置界定了每个测试视频的受测者反应时间的有效起止点(即从危险出现到受测者不得不做出反应的时间)，并界定一个窗口来记录受测者触屏反应的位置；

由于准确地记录了受测者对每个测试视频中危险的反应时间和触屏位置(如果没有反应，系统默认反应时间为最大值)，因而，反应时间的有效起止点和反应窗口的大小由驾驶教练、安全研究专家等共同评估确定；

相应地，若受测者对一个测试视频中潜在道路危险的按键或触屏反应不在起止时间范围和反应窗口内，则视为无效反应，该方法有利于防止受测人员作弊，并有效地鉴别和区分作弊的受测人员。

(3)所实施的测试系统根据受测者的反应时间来判定受测者的危险知觉能力，并给出是否通过危险知觉测试，例如，如果该受测者对选定的测试视频中潜在道路危险的平均反应时间达到了一个事先设定好的分数或者阈值，则该受测者的危险知觉能力会被判定为优秀。

通过以上对本发明技术方案所实施之驾驶员危险知觉测试系统的解析可知，其采用一系列常规设备构建测试平台，这些常规设备包括处理器、触控屏、内存、监视器、驱动器、硬盘、声卡和扬声器，这些设备按照常规技术手段予以连接来配置所要实施之驾驶员危险知觉测试系统。

具体实施时，技术人员可进行优选设置，以下列举了可供选择的设备：

电脑为私人笔记本电脑：例如SONY个人电脑

处理器：Inter core

内存(RAM)：4GB

系统类型：64位操作系统，基于X64的处理器

触控屏：具有10个触控点的Windows全面触控支持

显示器：设备分辨率为1600×900或更高

声卡：Realtek High Definition Audio

扬声器：24位，48000Hz

在测试时，测试指导语和练习测试视频将呈现在显示器上，为了排除主试效应(即主试对受测者的主观干扰)或者受测者受教育年限的可能影响，测试指导语分为两个版本，版本一为文字版，版本二为视频版；其中的文字版准确地写清楚受测者需要做出反应的情境，受测者需要在最适当的时刻触屏反应一次；其中的视频版通过专家讲解的形式，让受测者了解视频拍摄车与潜在道路危险的相对运动，告诉受测者对什么内容进行反应以及反应之后的视频反馈(即受测者触摸的屏幕地方会出现一个黄色小点)，受测者通过显示器和扬声器来看和听指导语信息。

具体实施时，技术人员可进行优选设置，以下列举了可供选择的指导语内容：

“请您想象您就是那个正在开车的驾驶员(在视频中，被试可以在屏幕最下方看到拍摄车的前部)，当您发现测试视频中存在潜在道路危险，并且您需要减速或者改变行驶方向来避免碰撞事故时，请您快速地触摸相应的危险引发者”。

指导语视频中包含的具体场景为：视频拍摄车(即受测者所属车辆)向前行驶，前方同侧辅路口一辆小轿车汇入主干道，该小轿车即为受测者需要触摸的危险引发者，若自动触摸该小轿车则会在视频画面中随即出现一个黄色圆点反馈，以告知受测者操作成功；如果一个受测者按压了触控屏，那么按压信息将及时地发送至处理器，由专门的程序来记录受测者触控的屏幕位置的坐标(即：危险引发者的位置)和反应时间，数据将存储在硬盘中。

如图2、图3所示，本发明技术方案所实施之驾驶员危险知觉测试系统，其测试流程为：

⑴测试正式开始，系统会在受测者登陆时，处理器自动在80个(视频数量根据不同需求选取，并且这些视频经过检验利于有效区分不同驾驶经验的驾驶员)备选测试视频中随机选取40个测试视频进行测试；

⑵然后，处理器从硬盘中加载测试指导语并在显示器上呈现指导语视频。在指导语视频呈现完毕后，询问受测者是否理解指导语，如果受测者理解了指导语内容，那么触碰屏幕正式开始测试，系统会按照随机选择呈现40个测试视频；如果受测者没有理解指导语的内容，那么他们可以选择再次观看指导语；

⑶在每个测试视频呈现后，若受测者做出了触屏反应，则在40个视频呈现完成后停止显示视频并记录和存储受测者的触摸信息；若受测者没有对测试视频中的危险做出反应(必须坚持到全部视频呈现完毕)，则记录被试反应和反应的视频数量，并记录和存储相应的数据，然后将受测者的结果添加到用户文件夹，并由处理器处理被试的反应数据；

⑷若受测者的无反应数据超过了规定标准，系统则自动判定此次测试无效，受测者可以选择返回到第一步，重新进行测试；若受测者的反应数据符合系统要求，那么在得到受测者的测试结果后，系统会根据结果显示受测者是否通过危险知觉测试，如果受测者没有通过测试，那么受测者参加下次测试，如果受测者通过了测试，则显示受测者的成绩并将结果存储到数据库。

⑸测试通过分数(阈值)的确定：在测试结束时，处理器自动计算受测者做出反应的危险数量和没有做出反应的视频数量，受测试者的触屏反应只有落在反应窗口之内的，才算有效反应。

如图3所示，本发明技术方案所实施之驾驶员危险知觉测试系统，其反应窗口的大小优选设定为360*200像素，约占整个测试视频画面的20％；反应窗口的开始点为危险情境出现，受测者可以看到引发危险情境的那个道路使用者，并且这个道路使用者的运动路线会最终阻挡视频拍摄车，反应窗口的结束点为一个特定的时间点，在这个时间点，受测者制动或采取其他任何规避动作已不能阻止碰撞事故。

需要指出的是，本发明技术方案所实施之驾驶员危险知觉测试系统对每个测试视频中的危险事先界定好反应窗口的起止点，在完成测试之后，处理器首先统计受测者的做出并且落在反应窗口内的触屏反应的数量，然后再决定是否计算受测者的反应时间，反应时间是指从危险出现到受测者做出触屏反应之间的时间。

本发明技术方案所实施之驾驶员危险知觉测试系统，对于受测者的测试结果：

若受测者触屏次数没有达到一定的数量——出现5个以上视频中的危险没有做出触屏反应，那么则判定该受测者的测试成绩无效，不再进一步计算反应时间，这是基于：①受测者没有做出反应是因为他们的驾驶经验不足；②受测者看到了危险，却因为高估自己的驾驶能力而没有做出反应：

若受测者没有做出触屏反应的数量在5个以内，那么处理器则进一步计算该受测者的平均反应时间，平均反应时间为受测者所有有效触屏反应时间的平均值；

若受测者没有做出触屏反应的视频的反应时间，处理器自动取该视频中反应窗口的最大值代替缺失值，最大值默认为受测者对危险做出触屏反应已经不能阻止碰撞事故。

对于测试系统的通过分数，由系统开发人员事先进行了界定，通过分数来源于大规模的实证科学研究结果，研究结果与受测者驾驶经验、事故率之间的关系如下：

根据测试分数可以反向一个受测者所属的驾驶群体。也就是说，当受测者完成测试之后，测试系统可以在多大程度上判定一个驾驶员的经验水平或者事故倾向性，测试对不同驾驶经验驾驶员的整体分类准确性为80.6％，对年轻新手驾驶员的分类准确性为86％，对有经验驾驶员的分类准确性为73.2％。此外，年轻新手驾驶员对测试中潜在道路危险的反应时间与他们在获得驾照一年之内的交通违规次数呈正相关，年轻新手驾驶员反应时间越长，他们的交通违规次数越多，有交通违规记录的驾驶员对潜在道路危险的反应时间(M＝2.20)比无交通违规记录的驾驶员(M＝1.91)长，说明测试的区分效度和预测效度较好。

综上，对于开发危险知觉测试系统实际上具备多种意义：首先，其使用真实的交通情境视频，能够明确定义什么样的驾驶情境值得反应，还可有效地防止实验作弊；然后，其可有效地测量汽车驾驶员危险知觉，并能根据测试结果来区分个体，预测受测者的事故倾向性高低。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。