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資料合併與差異性比較方法

第五章 酒後駕駛之實驗結果分析

5.3 資料合併與差異性比較方法

酒醉駕車駕駛模擬實驗後所得到的資料可分為兩類:

一、視覺能力績效:視覺反應時間、視覺視角、眨眼頻率、眨眼期間。

二、駕駛能力績效:前車煞車之反應時間、車道偏移量、方向盤偏移角度、兩 車間距。

其中視覺事件出現的反應時間(即視覺反應時間)雖然是由駕駛模擬器所得 到之資料,但是由於和視覺能力有關,因此在進行分析比較時歸類在視覺能力 績效中。此外,前車煞車之反應時間部分的資料缺少過多,因此後續分析並沒 有將此項量測指標列入其中。詳細的資料如表5.18所示。

表 5.18 駕駛績效評估項目資料庫清單表

視覺能力績效 視覺事件反應時間、視覺視角、眨眼頻率、眨眼期間 駕駛能力績效 前車煞車之反應時間、車道偏移量、方向盤偏移角度、跟

車間距

量測項目定義 1. 視覺反應時間:紅色方塊之視覺事件出現至本車駕駛 者做出反應之時間(秒)

2. 視覺視角:實驗過程中,本車駕駛者往右邊看的視角 角度(度)

3. 眨眼頻率:本車駕駛者實驗中眨眼頻率(hz)

4. 眨眼期間:本車駕駛者實驗中每次眨眼之持續時間(秒) 5. 前車煞車之反應時間:前車煞車燈亮至本車駕駛者踩

下煞車之時間(秒)

6. 車道偏移量:本車中心點與車道中心點之 X 軸距離(公 分)

7. 方向盤偏移角度:本車駕駛者實驗中方向盤偏移角度 (度)

8. 跟車間距:前方事件車車尾到本車車頭之間的距離(公 尺)

本研究主要是用統計軟體(SPSS)進行分析,主要分析是使用「克-瓦二氏單 因子變異數等級分析」(Kruskal-Waillis one-way analysis of variance ranks),克-瓦二氏單因子變異數等級分析是Wilcoxon等級檢定的擴大應用。本研究會選用 此方法的主要原因為實驗樣本數的關係,由於樣本數較少且無法得知樣本是否 取自常態分配的母群,所以必須選用無母數分析,且實驗資料為獨立樣本,因 此必須選一個可適用至三個以上獨立群組(群組之個數不一定要相等)間的比較 的無母數分析方法,因為此原因所以選用克-瓦二氏單因子變異數等級分析法。

5.3.1資料分析程序資料分析程序資料分析程序資料分析程序

視覺事件反應時間為視覺事件出現至受測者反應之時間,會影響此項資料 的因素包括駕駛者的注意力與事件出現之位置與角度,前車車速並不會影響到 受測者的反應時間,因此在對視覺反應時間進行統計分析時,不需要考慮到不 同前車車速是否有影響,只需分析不同呼氣酒精濃度的影響即可。

視覺視角為受測者在實驗過程中視角角度,此部份是將實驗過程中faceLAB 所擷取到的視角資料進行整理並且比較。此外,當前車車速越快時,由於實驗 設計為跟車實驗,導致受測者駕駛的車速也會增快,且視角會隨著車速而改變,

當車速越快視覺範圍就越小,視角也越小;因此在對視覺視角進行統計分析時,

不僅要分析不同呼氣酒精濃度所造成的影響,還需要考慮到不同前車車速是否 有影響。需先檢定不同的呼氣酒精濃度等級下,三種不同的前車車速所得到的 視覺視角資料是否有顯著差異,若是沒有顯著差異的話就將資料合併繼續分 析,例如:先比較未飲酒的情況下,前車車速90km/hr、100km/hr、110km/hr三 個不同組別是否有顯著差異,若是沒有顯著差異,則將三組資料合併為未飲酒 組資料,若是比較過四組呼氣酒精濃度等級下不同前車車速的資料都沒有顯著 差異,那麼再將合併完的四組資料(未飲酒組、呼氣酒精濃度0.25mg/l、呼氣酒 精濃度0.40mg/l、呼氣酒精濃度0.55mg/l)進行分析。

眨眼頻率為受測者在實驗過程中眨眼的頻率,此部份是將實驗過程中 faceLAB所擷取到的眨眼頻率資料進行整理並且比較。會影響此項資料的主要因 素乃是受測者疲累程度,當受測者比較疲累或是眼睛比較乾澀時眨眼的頻率就 會比較高,而前車車速並不會影響到受測者的眨眼頻率,因此在對眨眼頻率進 行統計分析時,不需要考慮到不同前車車速是否有影響,只需分析不同呼氣酒 精濃度的影響即可。

眨眼期間為受測者在實驗過程中眨眼時維持的時間,此部份是將實驗過程 中faceLAB所擷取到的眨眼期間資料進行整理並且比較。會影響此項資料的主要 因素乃是受測者疲累程度,當受測者較為疲累時眨眼維持的時間就會比較長,

而前車車速並不會影響到受測者的眨眼期間,因此在對眨眼期間進行統計分析 時,不需要考慮到不同前車車速是否有影響,只需分析不同呼氣酒精濃度的影 響即可。

前車煞車之反應時間為前車減速時間點至本車反應之時間點,當前車在車 速比較快時突然減速與在車速比較慢的情況下減速,受測者一定會有不同的感 受,因此必須先比較相同濃度下不同車速的減速反應時間資料是否有顯著不 同,若是沒有顯著不同的話,同樣將資料合併為四組後再進行分析比較,但是 由於此部分資料缺少過多,因此後續分析並沒有將此項量測指標列入其中。

車道偏移量主要紀錄受測者在實驗過程中駕駛本車時偏移中心線的距離,

通常當車速越快的時候,控制本車位置的能力也會相對的降低一些,因此必須 先比較相同濃度下不同車速的車道偏移量資料是否有顯著不同,若是沒有顯著 不同的話,同樣將資料合併為四組後再進行分析比較,比較不同濃度下的車道

偏移量資料是否有顯著不同。

方向盤偏移角度主要紀錄受測者在實驗過程中駕駛本車時方向盤偏移的角 度,通常當車速越快的時候,駕駛者維持方向盤的能力也會相對的降低一些,

因此必須先比較相同濃度下不同車速的車道偏移量資料是否有顯著不同,若是 沒有顯著不同的話,同樣將資料合併為四組後再進行分析比較,比較不同濃度 下的車道偏移量資料是否有顯著不同。

跟車間距為實驗過程中跟車階段時本車與前車所保持之間距,所謂的跟車 階段定義為整段實驗過程中去除減速至零與等待前車出現兩階段,由於車速有 可能會影響到本車與前車所維持之間距,因此必須先比較相同濃度下不同車速 的跟車間距資料是否有顯著不同,若是沒有顯著不同的話,同樣將資料合併為 四組後再進行分析比較,比較不同濃度下的跟車間距資料是否有顯著不同。表 5-19為上述說明之整理表。

表 5.19 資料分析程序整理表

量測指標 是否需要檢定資

料合併之必要性 備註

平均視覺事件反應時間 否 直接比較不同呼氣酒精濃度之

影響

平均視覺視角 是 檢定完是否合併後再比較不同

呼氣酒精濃度之影響

平均眨眼頻率 否 直接比較不同呼氣酒精濃度之

影響

平均眨眼期間 否 直接比較不同呼氣酒精濃度之

影響

平均前車煞車之反應時間 不進行分析 不進行分析

平均車道偏移量 是 檢定完是否合併後再比較不同

呼氣酒精濃度之影響

平均方向盤偏移角度 是 檢定完是否合併後再比較不同

呼氣酒精濃度之影響

平均跟車間距 是 檢定完是否合併後再比較不同

呼氣酒精濃度之影響 5.3.2差異性比較方法差異性比較方法差異性比較方法差異性比較方法

本 研 究 使 用 之 分 析 方 法 為 「 克 - 瓦 二 氏 單 因 子 變 異 數 等 級 分 析 」

H :1

θ

i

θ

j

H 至少有一個等式不成立 (5-2) 0 如果對立假設為真(接受對立假設、拒絕虛無假設),則表示最少有一對組 別的平均等級不相等,至於是哪幾對間有差異則要進行事後比較才能得知,其 事後比較主要是利用以下之公式來進行分析比較:

1 ) (1 12

) 1 (

) 1 ( /

j i k

k j

i n n

N Z N

R

R + +

α (5-3)

其中R 為第i組的平均等級、i Rj

為第j組的平均等級,K為組數,N為總樣本 數,n 為第i組的樣本數,i nj

為第j組的樣本數,α為本研究所設定的顯著水準

0.05,Zα/k(k1)是在顯著水準α及進行k(k-1)次事後比較下的臨界值。假設α定為

0.05,假設組別數定為4,那Zα/k(k1)等於Z0.004167大約等於2.635(查常態分配表,

當機率值等於0.004167時,相對應的Z值約為2.635)。

當計算出來的R −i Rj

值比臨界值(

1 ) (1 12

) 1 (

) 1 ( /

j i k

k n n

N

Z N + +

α

)大時,表示 兩組間有顯著差異,若是比較小則是沒有顯著差異。

透過克-瓦二氏單因子變異數等級分析來分析比較各種不同酒精濃度等級 之駕駛能力績效與視覺能力績效之變化,藉此得到不同之呼氣酒精濃度與駕駛 能力績效、視覺能力績效之關係。