基于駕駛員特性的導(dǎo)航語(yǔ)音設(shè)置研究

胡晶濤

摘要：電子導(dǎo)航地圖已成為出行者不可或缺的工具之一，但目前導(dǎo)航語(yǔ)音的提示位置與播報(bào)內(nèi)容缺乏相關(guān)理論和規(guī)范，本文利用交通工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)理論，分析導(dǎo)航語(yǔ)音合理的提示位置及對(duì)應(yīng)播報(bào)的內(nèi)容。研究發(fā)現(xiàn)駕駛員特性對(duì)導(dǎo)航語(yǔ)音設(shè)置有極大影響，進(jìn)而根據(jù)感知特性、判斷特性及操作特性進(jìn)行了導(dǎo)航語(yǔ)音設(shè)置位置的理論分析，這將為設(shè)置導(dǎo)航語(yǔ)音的相關(guān)規(guī)范提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)航語(yǔ)音；駕駛員特性；提示位置

1引言

出行者面對(duì)復(fù)雜或不熟悉的交通環(huán)境時(shí)則會(huì)詢(xún)求電子導(dǎo)航地圖提供信息，電子導(dǎo)航地圖就成為出行者日不可或缺的輔助工具[1]。而行車(chē)時(shí)駕駛員的注意力需要高度集中，不得做出分心查閱電子地圖等危險(xiǎn)操作，因此語(yǔ)音提示十分適用于電子導(dǎo)航系統(tǒng)，使出行的安全性、便捷性得到提升[2]。我國(guó)電子導(dǎo)航地圖產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)較晚，導(dǎo)航語(yǔ)音設(shè)計(jì)的理論支撐較少、功能尚未完善。因此本文對(duì)導(dǎo)航語(yǔ)音合理提示位置及對(duì)應(yīng)播報(bào)內(nèi)容的問(wèn)題進(jìn)行探討，希望通過(guò)研究完善相關(guān)理論，為導(dǎo)航語(yǔ)音的設(shè)計(jì)提供參考。

2駕駛員特性

駕駛員在行車(chē)過(guò)程中處理信息時(shí)會(huì)表現(xiàn)出一些自身特性，依據(jù)不同階段分為感知特性、判斷特性及操作特性三類(lèi)[3]。而感知特性是影響駕駛員認(rèn)知事物的最直接特性，分為感覺(jué)與知覺(jué)兩個(gè)方面。

（1）與駕駛行為直接相關(guān)的有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、平衡覺(jué)、運(yùn)動(dòng)覺(jué)等重要感覺(jué)。觀察路況信息和電子導(dǎo)航地圖的使用涉及到了駕駛員的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)，導(dǎo)航語(yǔ)音的播報(bào)內(nèi)容與提示位置需要重點(diǎn)考慮視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)。

（2）與安全駕駛直接相關(guān)的有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、空間知覺(jué)、時(shí)間知覺(jué)、速度知覺(jué)等知覺(jué)形式。不同環(huán)境及道路條件對(duì)視覺(jué)與速度知覺(jué)有所限制，導(dǎo)航語(yǔ)音的播報(bào)內(nèi)容與提示位置需要針對(duì)具體環(huán)境及道路條件進(jìn)行調(diào)整。駕駛員行車(chē)、超車(chē)、會(huì)車(chē)都要依靠空間及時(shí)間知覺(jué)，因此關(guān)于變更車(chē)道、轉(zhuǎn)向、進(jìn)入出入口等語(yǔ)音的播報(bào)內(nèi)容與提示位置需要考慮空間及時(shí)間知覺(jué)。

判斷特性及操作特性對(duì)導(dǎo)航語(yǔ)音的播報(bào)內(nèi)容與提示位置設(shè)置的主要影響因素在于駕駛員判斷時(shí)間及操作時(shí)間。

3導(dǎo)航語(yǔ)音設(shè)置分析

3.1距離提示語(yǔ)音

距離提示語(yǔ)音能夠幫助駕駛員提前了解其與相關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離信息，駕駛員聽(tīng)到語(yǔ)音提示后往往都會(huì)觀察道路情況及相關(guān)交通指示標(biāo)志。駕駛員接收語(yǔ)音信息提示到視認(rèn)完畢會(huì)產(chǎn)生一系列認(rèn)知過(guò)程。距離提示語(yǔ)音應(yīng)前于標(biāo)志認(rèn)讀位置，因此考慮在標(biāo)志認(rèn)知模型[4]-[5]的基礎(chǔ)上增加語(yǔ)音提示距離。

定義從認(rèn)讀點(diǎn)到標(biāo)志牌的距離稱(chēng)為標(biāo)志的視認(rèn)距離，從消失點(diǎn)到標(biāo)志牌的距離稱(chēng)為消失距離。交通標(biāo)志的前置距離（L）應(yīng)滿足：

L?L0+L1+L2+L3+L4 （1）

導(dǎo)航語(yǔ)音提示位置距交通標(biāo)志的距離（S）應(yīng)滿足：

S?L0+L1+L2+L3+L4+L5 （2）

其中，L0為標(biāo)志消失到標(biāo)志所在位置的距離，L1為認(rèn)讀結(jié)束到標(biāo)志消失的距離，L2為認(rèn)讀開(kāi)始到認(rèn)讀結(jié)束的距離，L3為識(shí)別標(biāo)志到認(rèn)讀開(kāi)始的距離，L4為發(fā)現(xiàn)標(biāo)志到識(shí)別標(biāo)志的距離，L5為語(yǔ)音提示到發(fā)現(xiàn)標(biāo)志的距離，單位均為m。

根據(jù)生理學(xué)家唐德斯和陳靜析[6]的研究結(jié)果，一般人的聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)時(shí)間為120～182 ms，非運(yùn)動(dòng)員的聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)時(shí)間集中于178ms左右。因此，語(yǔ)音提示位置到標(biāo)志發(fā)現(xiàn)點(diǎn)的距離（L5）應(yīng)滿足：

L5?0.182*V （3）

其中V表示行車(chē)平均速度，m/s。

3.2變道、轉(zhuǎn)向、進(jìn)出操作提示語(yǔ)音

（1）提示語(yǔ)音位置

變道、轉(zhuǎn)向、進(jìn)出操作提示語(yǔ)音能夠提醒駕駛員行車(chē)方向即將變更以及幫助駕駛員提前準(zhǔn)備接下來(lái)相關(guān)操作，駕駛員聽(tīng)到語(yǔ)音提示后往往需要確認(rèn)進(jìn)行什么操作以及確認(rèn)操作過(guò)程的安全狀況。目前語(yǔ)音則是在固定距離提醒駕駛員直接進(jìn)行操作，較為不合理。

提示語(yǔ)音位置不可距離操作限制臨界位置如車(chē)道實(shí)線、交叉口、出入口等過(guò)短，以免駕駛員無(wú)法及時(shí)完成操作造成不便以及安全隱患；語(yǔ)音位置也不能過(guò)遠(yuǎn)，中國(guó)人感知時(shí)，在感知“很近”“近”“遠(yuǎn)”的交界距離時(shí)會(huì)產(chǎn)生模糊感[7]，且距離太遠(yuǎn)進(jìn)行操作后可能會(huì)行車(chē)流暢性。

在未有較長(zhǎng)排隊(duì)的情況下，導(dǎo)航語(yǔ)音提示位置距操作限制臨界位置的距離（D）應(yīng)滿足：

D0+D1+D2+T?D?D0+D1+D2+D3+D4 （4）

其中，T表示行車(chē)能見(jiàn)距離，m。D0為操作起始到操作限制臨界位置的距離，D1為進(jìn)行調(diào)整到操作起始的行駛距離，D2為安全確認(rèn)到進(jìn)行調(diào)整的行駛距離，D3為目的確認(rèn)到安全確認(rèn)的行駛距離，D4為語(yǔ)音提示到目的確認(rèn)的行駛距離。整個(gè)操作過(guò)程應(yīng)在操作限制臨界位置前結(jié)束，D0應(yīng)滿足操作所需的最大距離。D2包含觀察與等待操作行駛的距離，單位均為m。語(yǔ)音提示位置到目的確認(rèn)點(diǎn)的距離應(yīng)滿足：

D4?0.182*V （5）

其中V表示行車(chē)平均速度，m/s。

（2）語(yǔ)音提示內(nèi)容

語(yǔ)音提示內(nèi)容建議為：“請(qǐng)準(zhǔn)備變更到某某車(chē)道”，“前方某米處請(qǐng)左轉(zhuǎn)/右轉(zhuǎn)/調(diào)頭/進(jìn)入進(jìn)口/進(jìn)入出口”。如此可以以較為合適的距離提示駕駛員做好準(zhǔn)備。

3.3其他提示語(yǔ)音

（1）目的地提示語(yǔ)音：有時(shí)定位系統(tǒng)的偏差不可避免，可在接近目的地200米處提示駕駛員已接近目的地，提醒其提前進(jìn)行辨認(rèn)。

（2）禁止、指示、警告等提示語(yǔ)音：相關(guān)信息在在道路上均有標(biāo)志提示，因此在有信息支持的道路可參考距離提示語(yǔ)音的設(shè)置位置進(jìn)行提示。

4結(jié)語(yǔ)

電子導(dǎo)航地圖的語(yǔ)音提示功能能極大地幫助駕駛員在行車(chē)過(guò)程中處理相關(guān)路況信息，隨著其使用越來(lái)越頻繁與廣泛，出行者對(duì)導(dǎo)航語(yǔ)音合理提示位置及對(duì)應(yīng)播報(bào)內(nèi)容準(zhǔn)確性、合理性的要求也將日益提高。而目前導(dǎo)航語(yǔ)音設(shè)計(jì)的理論支撐較少、功能尚未完善，本文對(duì)導(dǎo)航語(yǔ)音合理提示位置的理論分析能夠?yàn)閷?dǎo)航語(yǔ)音的設(shè)計(jì)提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)

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