第四章 駕駛模擬實驗之規劃
4.2 速限可變標誌駕駛模擬實驗之規劃
三、實驗場景設計
實驗場景設計則利用繪圖軟體PhotoImpact 10、3D Studio MAX 進行 場景元件設計，車流以Visual Basic Script 程式撰寫，並與 EON Studio 虛 擬實境的功能節點互相結合，模擬出真實的高速公路狀況。
上述之實驗因子情境組合如表 4.6 所示，因此每位受測者需進行 2×3 共6 種實驗情境。
表4.6 實驗因子情境組合表 實
驗 因 子
速限變化：
¾ 100→80 km/hr
¾ 90→70 km/hr
設置型式：
¾ 門架式
¾ 直立式
¾ 懸臂式 實
驗 組 合
1
100→80km/hr
實 驗 組 合
2
90→70km/hr
實驗主要量測變數為當不同設置型式的速限可變標誌事件出現時，駕 駛者的速限可變標誌事件反應時間、瞥視頻率、瞥視時間、視覺視角等，
不同之速限改變時駕駛車的兩車速差、跟車間距、前車煞車事件反應時間、
前車煞車停止事件反應時間、設置視距距離與駕駛車是否撞上事件車等，
實驗設計之量測變數解釋，如表4.7 所示。
表4.7 量測變數解釋表
變數名稱 變數解釋
速 限 可 變 標 誌 事 件 反應時間
速限可變標誌事件出現至受測者腳鬆油門踏板之時間
（秒）。
瞥視頻率 在一段期間內，瞥視某一目標物之總次數。
瞥視時間
眼睛從一目標位置移轉到另一新目標位置所花時間加 上停留在新目標物時間至眼睛視線移開總共所花費之 時間（秒）。
視覺視角 受測者注視速限可變標誌視覺事件之視點與正前方視 點之水平夾角（度）。
兩車速差 前方事件車車速減駕駛車車速（公里/小時）。
跟車間距 前方事件車車尾到駕駛車車頭之間的距離（公尺）。
前 車 煞 車 事 件 反 應 時間
前車煞車事件（煞車燈亮時）至受測者腳鬆油門踏板 之時間（秒）。
前 車 煞 車 停 止 事 件 反應時間
前車煞車事件（煞車燈亮時）至受測者腳踩煞車踏板 之時間（秒）。
設置視距距離 駕駛車反應距離加上減速距離（公尺）。
事故發生次數 駕駛車碰撞前方事件車之總次數。
二、實驗場景規劃
本研究所規劃之實驗場景為雙向（單向三車道）之高速公路路段，左、
中、右駕駛模擬場景示意圖如圖4.15 所示，相鄰車道道路服務水準設定為 B 級，道路狀況為使用分隔島分隔、每車道 3.75 公尺，另有一外側路肩 3 公尺與一內側路肩1 公尺，其實驗路線示意圖如圖 4.16 所示。此外，在駕 駛車前方設置有事件車；該事件車會進行加速、定速、減速、緊急煞車等 情況讓受測者進行反應，藉此觀察受測者對於出現速限可變標誌後之駕駛 反應與行為。
左邊模擬場景圖 中間模擬場景圖 右邊模擬場景圖 圖4.15 左中右駕駛模擬場景圖
圖4.16 實驗路線示意圖
詳細的駕駛模擬器模擬場景設計參數及內容，如表4.8 所示。
表4.8 駕駛模擬器模擬場景變數項目表
名稱 項目
駕駛操控行為 跟車、加速、減速、緊急煞車 道路類型 高速公路
單向車道數 3 車道及 1 路肩 車道寬度
車道寬為3.75 公尺；
外側路肩寬為3 公尺；
內側路肩寬為1 公尺。
道路幾何 直線路段 分隔狀況 分隔島(交通島)
標線
黃色實線；
白色實線；
白色虛線。
坡度 平坦 天候 晴天 時間 白天
車流量 B 級服務水準
（1,500 輛小客車/小時/車道，平均速率≥85 公里/小時）【24】
其他車種 小客車
事件 1. 前方事件車：加速、定速、減速、緊急煞車 2. 視線範圍內出現速限可變標誌視覺事件 三、實驗場景流程
駕駛模擬實驗之實驗場景流程，如圖4.17 所示。
駕駛車發動(加入發動及引擎聲)
事件車加速離去
實驗結束
Step1
Step2
Step3
Step4
Step5
Step6
Step7
駕駛車速度為100km/hr以上 且與事件車距離≤100m
事件車觸發 跟隨前車25～35秒
執行實驗組合1
駕駛車速度為90km/hr以上 且與事件車距離≤100m
事件車觸發 跟隨前車25～35秒
執行實驗組合2 駕駛車由靜止狀態開始加速
駕駛車速度為 100km/hr
駕駛車行駛到與前車距離為100m
第一與第二車道加入B級車流 於駕駛車前方200m出現事件車 場景加入
事件車以100 km/hr開始移動
駕駛車由靜止狀態開始加速 駕駛車速度為
90km/hrm/hr
駕駛車行駛到與前車距離為100m
第一與第二車道加入B級車流 於駕駛車前方200m出現事件車 場景加入
事件車以90 km/hr開始移動 C B
A
事件車停止 維持25~35秒
事件車停止
維持25~35秒 維持25~35秒
F E
D
維持25~35秒
維持25~35秒 維持25~35秒 速限可變標誌事件出現：
Ａ：門架式 Ｂ：直立式 Ｃ：懸背式
速限可變標誌事件出現：
Ｄ：門架式 Ｅ：直立式 Ｆ：懸背式
圖4.17 駕駛模擬器實驗流程圖 速限可變標誌駕駛模擬實驗流程各步驟說明如下：
Step 1：駕駛車初始位置是在第三車道，駕駛車啟動引擎(加入發動的 聲音與引擎聲)。
Step 2：駕駛車從靜止狀態開始加速，時速達到 90 公里/小時時駕駛車 前方200 公尺出現時速 100 之一般速限標誌（如圖 4.18 所示）， 當駕駛車的時速達到 100 公里/小時時，第一與第二車道加入 B 級服務水準的車流量，並於駕駛車前方 200 公尺的位置，出 現事件車，而駕駛車會持續前進直到與事件車的距離為 100 公尺後，事件車以時速100 公里/小時開始移動。(此時駕駛車 車速應大於100 公里/小時)。
圖4.18 出現速限 100 之一般速限標誌場景圖
Step 3：（出現實驗組合 1：速限變化 100 降至 80 公里/小時）當駕駛車 時速為100 公里/小時以上且與事件車的距離≦100 公尺時，駕 駛車持續跟隨前車25~35 秒，接著事件開始觸發，當中受測者 須依照出現之速限標誌指示進行速度變化，實驗組合1 事件車 觸發的組合如表4.9 所示，執行實驗組合 1 （A、B、C）。
表4.9 實驗組合 1 事件車觸發組合表
實驗組合1（100→80km/hr）
註：g 為重力加減速率（9.8 m s/ 2）。
實驗組合1 詳細內容：當駕駛車加速至指定車速（100 公里/小時），持 續25~35 秒後，事件觸發的順序：A→維持 25~35 秒後→B→維持 25~35 秒 後→C→維持 25~35 秒→停止（警急煞車至停止）。
速度變化與累加時間，如圖4.19 所示，圖中 25 秒表示各事件間維持定 速秒數為25 秒時所耗費的時間變化曲線圖；35 秒則表示各事件間維持定速 秒數為35 秒時所耗費的時間變化曲線圖。
實驗組合1
0 5 10 15 20 25 30
0 50 100 150 200 250
速度(公尺/秒)
時間(秒) 35秒 25秒
圖4.19 實驗組合 1 速度變化與累加時間曲線變化圖 其中A、B、C 在模擬場景中的實驗設計內容分別為：
A：駕駛者前方 200 公尺處出現速限 80 公里/小時之門架式速限可變標 誌（如圖4.20 所示），前方事件車於標誌出現 1.5 秒後，從 100 公 里/小時以 0.35g 減速至 80 公里/小時後，維持 80 公里/小時 25~35 秒後，駕駛者前方200 公尺處出現時速 100 之一般速限標誌，事件 車以0.35g 加速至 100 公里/小時。
圖4.20 出現速限 80 之門架式速限可變標誌場景圖
B：駕駛者前方 200 公尺處出現速限 80 公里/小時之直立式速限可變標 誌（如圖4.21 所示），前方事件車於標誌出現 1.5 秒後，從 100 公 里/小時以 0.35g 減速至 80 公里/小時後，維持 80 公里/小時 25~35 秒後，駕駛者前方200 公尺處出現時速 100 之一般速限標誌，事件 車以0.35g 加速至 100 公里/小時。
圖4.21 出現速限 80 之直立式速限可變標誌場景圖
C：駕駛者前方 200 公尺處出現速限 80 公里/小時之懸臂式速限可變標 誌（如圖4.22 所示），前方事件車於標誌出現 1.5 秒後，從 100 公 里/小時以 0.35g 減速至 80 公里/小時後，維持 80 公里/小時 25~35 秒。
圖4.22 出現速限 80 之懸臂式速限可變標誌場景圖 停止：事件車以0.55g 煞車停止。
其中，維持定速的秒數與ABC 事件是隨機產生，目的是為了避免 駕駛人會有預期的心理。
Step 4：事件車以 100 公里/小時加速離去。
Step 5：駕駛車從靜止狀態開始加速，時速達到 80 公里/小時時，駕駛 車前方 200 公尺出現時速 90 之一般速限標誌（如圖 4.23 所
示），當駕駛車的時速達到 90 公里/小時時，第一與第二車道 加入 B 級服務水準的車流量，並於駕駛車前方 200 公尺的位 置，出現事件車，而駕駛車會持續前進直到與事件車的距離為 100 公尺後，事件車以時速 90 公里/小時開始移動。（此時駕 駛車車速應大於90 公里/小時）。
圖4.23 出現速限 90 之一般速限標誌場景圖
Step 6：（出現實驗組合 2：速限變化 90 降至 70 公里/小時）當駕駛車 時速為90 公里/小時以上且與事件車的距離≦100 公尺時，駕 駛車持續跟隨前車25~35 秒後，接著事件開始觸發，當中受測 者須依照出現之速限標誌指示進行速度變化，實驗組合2 事件 車觸發的組合如表4.10 所示，執行實驗組合 2 （D、E、F）。
表4.10 實驗組合 2 事件車觸發組合表
實驗組合1（90→70km/hr）
註：g 為重力加減速率（9.8 m s/ 2）。
實驗組合2 詳細內容：當駕駛車加速至指定車速（在 90 公里/小時），
持續25~35 秒後，事件觸發的順序：D→維持 25~35 秒→E→維持 25~35 秒
→F→維持 25~35 秒→停止（警急煞車至停止）。
速度變化與累加時間，如圖4.24 所示，圖中 25 秒表示各事件間維持定 速秒數為25 秒時所耗費的時間變化曲線圖；35 秒則表示各事件間維持定速 秒數為35 秒時所耗費的時間變化曲線圖。
實驗組合2
0 5 10 15 20 25 30
0 50 100 150 200 250
速度(公尺/秒)
時間(秒) 35秒 25秒
圖4.24 實驗組合 2 速度變化與累加時間曲線變化圖 其中D、E、F 在模擬場景中的實驗設計內容分別為：
D：駕駛者前方 200 公尺處出現速限 70 公里/小時之門架式速限可變標 誌（如圖4.25 所示），前方事件車於標誌出現1.5 秒後，從 90 公里 /小時以 0.35g 減速至 70 公里/小時後，維持公里/小時 25~35 秒後，
駕駛者前方 200 公尺處出現時速 90 之一般速限標誌，事件車以 0.35g 加速至 90 公里/小時。
圖4.25 出現速限 70 之門架式速限可變標誌場景圖
E：駕駛者前方 200 公尺處出現速限 70 公里/小時之直立式速限可變標 誌（如圖4.26 所示），前方事件車於標誌出現1.5 秒後，從 90 公里 /小時以 0.35g 減速至 70 公里/小時後，維持 70 公里/小時 25~35 秒
後，駕駛者前方200 公尺處出現時速 90 之一般速限標誌，事件車 以0.35g 加速至 90 公里/小時。
圖4.26 出現速限 70 之直立式速限可變標誌場景圖
F：駕駛者前方 200 公尺處出現速限 70 公里/小時之懸臂式速限可變標 誌（如圖4.27 所示），前方事件車於標誌出現1.5 秒後，從 90 公里 /小時以 0.35g 減速至 70 公里/小時後，維持 70 公里/小時 25~35 秒。
圖4.27 出現速限 70 之懸臂式速限可變標誌場景圖 停止：事件車以0.55g 煞車停止（如圖 4.28 所示）。
圖4.28 實驗結束事件車煞車至停止場景圖
其中，維持定速的秒數與DEF 事件是隨機產生，目的是為了避免 駕駛人會有預期的心理。
Step 7：實驗結束。
四、受測者
本研究駕駛模擬實驗共招募 17 位某國道客運公司具備大客車駕駛執 照職業大客車駕駛者，且身心狀況正常、視力正常，不能處於疲勞狀態，
並對駕駛模擬器有初步了解的駕駛者進行實驗。為了讓受測駕駛者能夠儘 快熟悉整個駕駛模擬器之環境操作（例如油門、煞車與方向盤的操作），本 研究於第一次正式實驗前，會先進行學習性操作，其中學習性操作場景與 本研究所規劃的實驗場景是不同的，目的是為了避免受測者熟悉本研究之 實驗場景，而對模擬場景和事件觸發有預期心理，致使所蒐集的資料較不 具有客觀性。
五、實驗程序
實驗程序從受測者報到開始，首先先向受測者說明駕駛模擬器使用方 法與注意事項，並讓受測者進行5 分鐘的學習性駕駛，在進行學習性駕駛 的同時會對其講解本研究之動機與目的，待受測者熟悉駕駛模擬器後進行 頭部臉部即時追蹤系統個人化設定，設定完成後即開始進行速限可變標誌 駕駛模擬實驗，實驗所需時間約25 分鐘，結束後休息片刻填完受測者相關 基本資料與真實度問卷即可離開，受測者完成整個實驗程序所需時間約50 分鐘，實驗流程如圖4.29 所示。