第四章 實驗資料蒐集
4.2.1 測試場實驗情境
為了安全起見，在安駕中心實驗場地中利用交通錐區隔出車道，測試場實驗實景如 圖 4-1，要求受測的駕駛人維持車速在 50 km/h~60 km/h，並依照指示路線前進；實驗場 地分作加速區段與實際實驗區段；雙車道的變換如圖 4-2，交通錐隔出之車道實景如圖 4-3 所示。
由於實驗場地縱向長度限制，車輛變換車道次數僅能限制為一次，其換道方式為由 左車道換至右車道；車道由交通錐區隔，車道寬取 3.7 公尺。
圖 4-1 測試場全景（俯視）
圖 4-2 車道變換配置圖（單位：公尺）
圖 4-3 車道照片 4.2.2 實驗器材
實驗車－Hyundai Elantra（圖 4-4）。
表 4-1 Hyundai Elantra 規格
車身尺寸（長×寬×高×軸距）(mm) 4425×1720×1425×2610 引擎形式 1599 DOHC 16V 最大馬力(hp/rpm) 107/5800
最大扭力(kgm/rpm) 14.6/3000 車重(kg) 1300/1350
圖 4-4 實驗車
數位式測速雷達（廠牌：Radar Sales，型號：STALKER Sport-Digital Sports Radar）
－依嘟普勒效應設計，發射無線電波並藉移動物反射之頻率量測其速度，以數位方 式呈現，此用以偵測實驗車輛進入換道區段時的速度變化。
減速計（廠牌：BOWMONK，型號：Breakemeter-Dynmeter）－裝設於駕駛者鄰座 車窗（靠近車輛 B 柱），用來測度車輛在進行換道動作時的側向加速度（圖 4-5）。
圖 4-5 減速計
一組 PHS 手機（廠牌：SANYO，型號：J88）－ㄧ支以免持方式給車內受試者使用，
一支研究員持有以告知受試者計算題目。
手腕式血壓計（廠牌：NAICO-FULL Automatic Watch Type Blood Pressure Monitor，
型號：HL-168B）－量測駕駛者正常情況下與每一次測試後的心律和脈搏。
研究員－測試場實驗共需要 4 位研究員，各研究員分配工作如下
1 位坐在駕駛者鄰座，監看駕駛者車速並紀錄車輛側向加速度與心率
2 位於車外以手機告知駕駛者計算工作題目並紀錄受試者回覆答案
1 位於車外手持測速雷達量測車速
4.2.3 測試場實驗步驟
實驗前對受試者解說實驗過程，開放讓受試者提出疑問並予解答。
測試場實驗亦分做四個實驗進程，第一個進程無計算工作，僅要求駕駛者依路線前 進完成換道動作；其後三個進程依「簡單」、「中等」、「困難」三等級隨機選取進行，
此三個進程依等級每項須完成 5 次。
在 2~3 次的練習後，受試者先在沒有計算工作的情況下按照指示路線前進。接著利 用無線對講機附加免持聽筒耳機以模擬行動電話，讓受試者在駕駛的同時必須接受 指示進行三個等級的計算工作，如同在實驗室中做的實驗。
為使駕駛者暴露於駕駛作業與附加作業同時進行的情況下，計算的工作在車輛於加 速區段時就展開，並且持續到整個路線行進過程。
受試者為前述參與實驗室實驗的 18 人，每個人對各等級計算工作的影響程度已經 在前一個實驗室階段被推估完成。
實驗過程中，駕駛的速度以及車輛在轉彎時的橫向加速度會被記錄下來，用以量測 駕駛行為，而駕駛者的心跳也會作量測記錄，以作為駕駛者在駕車時所承受生理壓 力程度的依據。而記錄下來的計算答案僅是用來證實在駕駛的過程中，其駕駛行為 有受到外界分心的干擾。
實測情況如圖 4-6 所示。
圖 4-6 測試場實測照片
第五章 實驗結果分析與討論
本研究旨在探討駕駛者在面對聽覺干擾下，其駕駛績效與生理變數之變化，受試者 必須進行兩項實驗；實驗室實驗部份透過資訊處理理論中人員面臨處理事件個數與資訊 量之關係，設計數字選擇工作與反應時間之實驗，預期數字選擇個數與反應時間成正向 關係，也就是關係線斜率為正，並隨著附加之計算工作之難度增加其斜率亦隨之增加，
即證明本研究設計之計算工作對人員而言，的確造成心智負荷增加之現象；其後再將計 算工作附加在受試者駕駛作業上，即測試場實驗，觀察其操控車輛之外顯變數與駕駛者 生理變數的變化。本章將 18 位受試者（圖 5-1）於兩階段實驗中所搜集之數據整理後，
先以 Excel 建立選擇反應工作與反映時間之關係線；再以 SAS 軟體分析測試場數據。為 確保兩階段實驗數據品質良好，整理階段已將大於均值正負 3 倍標準差之離群值先棄 除，各變數之詳細統計量將於以下說明。
表 5-1 樣本特性統計表（單位：人）
男性 女性 總和
21~30 歲 6 4 10
31~40 歲 4 4 8
總計 10 8 18
5.1 反應時間與資訊量之關係
實驗室實驗透過選擇反應工作對受試者進行反應時間之量測，數字選擇個數隱含人 員處理的資訊量，觀察資訊量與反應時間兩者之關係，並附加不同等級之計算工作，驗 證計算工作對反應時間與心智負荷造成的影響；實驗過程隨機挑選 4 等級計算工作配合 4 種不同資訊量，對受試者進行測試。
測試結果進行分析比較與統計檢定，表 5-2 為各計算工作等級與不同資訊量下之反 應時間均數及標準差，細格內之統計量皆以 18 位受試者數據為基礎。
表格的縱向結果顯示，資訊量為 0-bit 時的反應時間皆為同等級計算工作下最低，
反應時間並隨著資訊量的增加成正向關係；而表格的橫向結果顯示，無計算工作時的反 應時間皆為同樣資訊量下最低，反應時間會隨著計算工作的難度增加成正向關係。
依據以上邏輯與實驗研究發現，表格內反應時間最短平均為 0.319（S.D.＝0.079）
秒，由無計算工作與資訊量為 0-bit 情況下所產生，而最長時間為 1.324（0.366）秒，由 難計算工作與資訊量為 3-bits 情況下產生，兩者相差約 1 秒；其實驗結果與預期結果相 符合。
表 5-2 計算工作等級下不同資訊量之反應時間（單位：秒）
y = 0.1922x + 0.3452 R2 = 0.7529
0 0.5 1 1.5 2
0 1 2 3 4 5
訊息量(單位: bits) 反應時間(單位: s.e.c)
圖 5-1 無計算工作下訊息量與反應工作之關係線
表 5-5 為簡單計算工作下反應時間之變異數分析，顯示資訊量的不同對反應時間具 顯著影響（P < 0.0001）；表 5-6 Duncan 分群顯示資訊量與反應時間呈正向關係，在顯著 水準α ＝0.05 下，多重比較結果資訊量在不同情況下反應時間呈顯著差異。
表 5-5 簡單計算工作下反應時間之變異數分析
變異來源 自由度 平方和 均方 F 值 P 值
資訊量 3 2.97 0.99 42.01 <.0001**
誤差項 68 1.41 0.02
總和 71 4.38 R-square = 0.677 * 顯著；** 極顯著
表 5-6 Duncan 分群（資訊量；值由大至小排序）
3-bits 2-bits 1-bit 0-bit 1.028（0.219）a 0.799（0.151）b 0.637（0.094）c 0.442（0.120）d
Mean（S.D.），α ＝0.05 a.b.c.d 為群別 圖 5-2 構建出資訊量與反應時間之簡單線性關係（y = 0.2033x + 0.4381；R2 = 0.6748），圖中 x 軸為資訊單位量，y 軸為反應時間；結果顯示資訊量與反應時間呈正向 之線性關係。關係線斜率為 0.2033，意即在簡單計算工作等級下人員處理ㄧ個 bit 的資 訊量需花費 0.2033 秒的時間（0.2033 秒/bit）；反之，斜率的倒數為 4.92，即人員一秒 可處理之資訊量（4.92 bits/秒）。
y = 0.2033x + 0.4381 R2 = 0.6748
0 0.5 1 1.5 2
0 1 2 3 4 5
訊息量(單位: bits) 反應時間(單位: s.e.c)
圖 5-2 簡單計算工作下訊息量與反應時間之關係線
表 5-7 為中等計算工作下反應時間之變異數分析，顯示資訊量的不同對反應時間具 顯著影響（P < 0.0001）；表 5-8 Duncan 分群顯示資訊量與反應時間呈正向關係，在顯著 水準α ＝0.05 下，多重比較結果資訊量在不同情況下反應時間呈顯著差異。
表 5-7 中等計算工作下反應時間之變異數分析
變異來源 自由度 平方和 均方 F 值 P 值
資訊量 3 3.37 1.12 35.84 <.0001**
誤差項 68 1.88 0.03
總和 71 5.25 R-square = 0.64 * 顯著；** 極顯著
表 5-8 Duncan 分群（資訊量；值由大至小排序）
3-bits 2-bits 1-bit 0-bit 1.126（0.286）a 0.851（0.162）b 0.659（0.102）c 0.512（0.085）d
Mean（S.D.），α ＝0.05 a.b.c.d 為群別 圖 5-3 構建出資訊量與反應時間之簡單線性關係（y = 0.2055x + 0.482；R2 = 0.6294），圖中 x 軸為資訊單位量，y 軸為反應時間；結果顯示資訊量與反應時間呈正向 之線性關係。關係線斜率為 0.2055，意即在中等計算工作等級下人員處理ㄧ個 bit 的資 訊量需花費 0.2055 秒的時間（0.2055 秒/bit）；反之，斜率的倒數為 4.87，即人員一秒 可處理之資訊量（4.87 bits/秒）。
y = 0.2055x + 0.482 R2 = 0.6294
0 0.5 1 1.5 2
0 1 2 3 4 5
訊息量(單位: bits) 反應時間(單位: s.e.c)
圖 5-3 中等計算工作下訊息量與反應時間之關係線
表 5-9 為困難計算工作下反應時間之變異數分析，顯示資訊量的不同對反應時間具 顯著影響（P < 0.0001）；表 5-10 Duncan 分群顯示資訊量與反應時間呈正向關係，在顯 著水準α ＝0.05 下，多重比較結果資訊量在不同情況下反應時間仍呈顯著差異。
表 5-9 難計算工作下反應時間之變異數分析
變異來源 自由度 平方和 均方 F 值 P 值
資訊量 3 5.32 1.77 31.16 <.0001**
誤差項 68 3.41 0.06
總和 71 8.73 R-square = 0.609 * 顯著，** 極顯著
表 5-10 Duncan 分群（資訊量；值由大至小排序）
3-bits 2-bits 1-bit 0-bit 1.324（0.366）a 0.926（0.267）b 0.697（0.112）c 0.565（0.098）d
Mean（S.D.），α ＝0.05 a.b.c.d 為群別 圖 5-4 構建出資訊量與反應時間之簡單線性關係（y = 0.2507x + 0.502；R2 = 0.5764），圖中 x 軸為資訊單位量，y 軸為反應時間；結果顯示資訊量與反應時間呈正向 之線性關係。關係線斜率為 0.2507，意即在難計算工作等級下人員處理ㄧ個 bit 的資訊 量需花費 0.2507 秒的時間（0.2507 秒/bit）；反之，斜率的倒數為 3.98，即人員一秒可 處理之資訊量（3.98 bits/秒）。
y = 0.2507x + 0.502
表 5-12 Duncan 分群（計算工作等級；值由大至小排序）
困難 中等 簡單 無
0.88（0.37）a 0.79（0.29）b 0.73（0.26）b 0.65（0.27）c Mean（S.D.），α ＝0.05 a.b.c 為群別
表 5-13 Duncan 分群（資訊量；值由大至小排序）
3-bits 2-bits 1-bit 0-bit 1.11（0.3）a 0.83（0.19）b 0.65（0.11）c 0.46（0.13）d
Mean（S.D.），α ＝0.05 a.b.c.d 為群別
5.2 計算工作、性別與年齡之影響
以下將針對計算工作對駕駛績效與駕駛者生理變數的影響作分析，考慮駕駛者本身 變數（性別、年齡）後，以 SAS 軟體先進行一類因子（計算工作，分 4 等級）變異數 分析，並以 Duncan 分群兩兩比較各等級之均數差異；其後再進行二類因子（性別*計算 工作；年齡*計算工作）變異數分析，觀察解釋變異量之差別；由於細格內樣本數不同，
屬於不平衡之實驗設計，故每一階段並加作 Bartlett 同質性檢定與常態性檢定，以確保 樣本變異數相同與常態性兩大假設。
以下將考慮計算工作等級與駕駛人性別兩因子或計算工作等級與駕駛人年齡兩因 子，分別對車輛操控變數（側向加速度、速度變化量）與駕駛人生理變數（心率）以及 心智負荷變數（答題正確率、答題時間）逐一將分析結果表列描述。
側向加速度（單位：m/s2）
表 5-14 顯示 3 組變異數分析，分別為計算工作一因子分析、計算工作*性別與計算 工作*年齡二因子分析，分析目的主要在觀察計算工作、性別、年齡對側向加速度之影 響程度，並比較解釋變異量之差別。
實 驗 結 果 顯 示 ， 考 慮 ㄧ 因 子 時 計 算 工 作 等 級 對 側 向 加 速 度 有 顯 著 影 響 （ P ＝
實 驗 結 果 顯 示 ， 考 慮 ㄧ 因 子 時 計 算 工 作 等 級 對 側 向 加 速 度 有 顯 著 影 響 （ P ＝