行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
先進安全大客車行車安全參數與駕駛者使用介面之設計與 評估--子計畫二：大客車防撞警示系統之駕駛者安全及使
用者介面設計研究(3/3) 研究成果報告(完整版)
計 畫 類 別 ： 整合型
計 畫 編 號 ： NSC 95-2218-E-216-002-
執 行 期 間 ： 95 年 08 月 01 日至 96 年 07 月 31 日 執 行 單 位 ： 中華大學運輸科技與物流管理學系
計 畫 主 持 人 ： 蘇昭銘
共 同 主 持 人 ： 黃雪玲、陳菀蕙、吳繼虹 計畫參與人員： 碩士級-專任助理：洪啟源
博士班研究生-兼任助理：林蒼威、張志鴻 碩士班研究生-兼任助理：郭施良、林思余
處 理 方 式 ： 本計畫可公開查詢
中 華 民 國 96 年 10 月 30 日
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行政院國家科學委員會補助專題研究計畫 成 果 報 告 成 果 報 告 成 果 報 告 成 果 報 告
□ 期中進度報告 期中進度報告 期中進度報告 期中進度報告
先進安全大客車行車安全參數與駕駛者使用介面 先進安全大客車行車安全參數與駕駛者使用介面 先進安全大客車行車安全參數與駕駛者使用介面 先進安全大客車行車安全參數與駕駛者使用介面 之設計與評估
之設計與評估 之設計與評估
之設計與評估-子計畫二 子計畫二 子計畫二 子計畫二： ： ：大客車防撞警示系統之 ： 大客車防撞警示系統之 大客車防撞警示系統之 大客車防撞警示系統之 駕駛者安全及使用者介面設計研究
駕駛者安全及使用者介面設計研究 駕駛者安全及使用者介面設計研究
駕駛者安全及使用者介面設計研究(3/3)
計畫類別：□ 個別型計畫 整合型計畫
計畫編號：NSC 95-2218-E-216-002-
執行期間：95 年 08 月 01 日至 96 年 07 月 31 日
計畫主持人：蘇昭銘
共同主持人：黃雪玲、陳菀蕙
計畫參與人員：洪啟源、林蒼威、張志鴻、郭施良、林思余
成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：□精簡報告 完整報告
本成果報告包括以下應繳交之附件：
□赴國外出差或研習心得報告一份
□赴大陸地區出差或研習心得報告一份
□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
□國際合作研究計畫國外研究報告書一份
處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究計畫、
列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢
涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢
執行單位：中華大學運輸科技與物流管理學系
中 華 民 國 九十六 年 十 月 三十 日
行政院國 行政院國 行政院國
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大客車防撞警示系統之駕駛者安全及使用者介面設計研究 大客車防撞警示系統之駕駛者安全及使用者介面設計研究 大客車防撞警示系統之駕駛者安全及使用者介面設計研究 大客車防撞警示系統之駕駛者安全及使用者介面設計研究(3/3)
Driver Interface Design of Active Collision Avoidance Warning System for Advanced Safety Buses (3/3)
計畫編號：NSC95-2218-E-216-002
執行期限：95 年 8 月 1 日至 96 年 7 月 31 日
計畫主持人：蘇昭銘 中華大學運輸科技與物流管理學系 共同主持人：黃雪玲 國立清華大學工業工程與工程管理學系
陳菀蕙 中華大學運輸科技與物流管理學系 計畫參與人員：洪啟源、林蒼威、張志鴻、郭施良、林思余
中文摘要 中文摘要 中文摘要 中文摘要
本計畫為三年期整合型計畫「先進安全大客車行車安全參數與駕駛者介面之設計與 評估」中之一項子計畫，主要在從人因工程角度探討未來大客車裝置先進車輛防撞警示 系統後，應採用何種顯示方式，以便能發揮預期之警示效用，而不致對駕駛者造成過度 之心智負荷。在研究期程內依據總計畫所進行之肇事資料分析，分別針對大客車駕駛使 用無線電通訊設備、疲勞駕駛等課題進行研究，同時針對疲勞警示系統及防撞警示系統 進行模擬實驗，最後則在行駛於高速公路之大客車上進行前方防撞警示系統之實車測 試，研究結果顯示：大客車駕駛在開車過程中使用無線電設備將會影響駕駛績效；而台 灣地區普遍存在的長時間駕駛情形，亦將可能導致駕駛疲勞，因而使駕駛績效下降。此 外，防撞警示系統的使用確實可縮短駕駛者之反應時間，同時亦會增長駕駛者跟車距 離，提升用路人安全。但在疲勞警示系統方面，雖然可顯著降低反應時間，但警示成效 卻無法有效持續，駕駛員仍會在短暫時間內再度進入疲勞狀況。本研究之各項研究成果 將可做為未來在發展大客車防撞警示系統時之具體參考，以期提升大客車之行車安全。
關鍵詞 關鍵詞 關鍵詞
關鍵詞：：：：駕駛疲勞駕駛疲勞駕駛疲勞駕駛疲勞、、、、防撞警示系統防撞警示系統防撞警示系統、防撞警示系統、、、駕駛模擬器駕駛模擬器駕駛模擬器駕駛模擬器 Abstract
The study is the sub-project of a three-year head project, “Driving Safety Parameters and User Interface Design of Advance Vehicle Control Safety”. This sub-project aims to investigate how the collision warning interfaces need to be designed to provide bus drivers with useful collision warning messages concerning drivers’ workload. The study conducted three driving simulation experiments cooperatively planned and designed with the head project to investigate the effects of driving fatigue and different types of collision warning messages on driving behaviors. We also apply these results to field test in the freeway buses. The results show that the bus drivers prefer the multi-modal interface with audible voice and visual symbol, and the multi-modal interface can improve driver’s driving performances. We also illustrate that the front collision warning system slightly increases drivers’ workload, and has positive effects on driving performances in terms of driving speed variation, braking variation, and mean depth of brake pedal.
Keywords: driving fatigue, collision avoidance warming system, Driver Simulator
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中文摘要 ... i
Abstract ... i
一、緣由與目的 ...1
二、文獻評析 ...1
2.1 防撞警示系統 ...1
2.2 無線通訊設備對駕駛績效之影響...3
2.3 駕駛疲勞 ...3
三、使用無線通訊設備對駕駛績效之影響分析 ...4
3.1 實驗計畫 ...4
3.2 實驗結果分析 ...6
3.3 綜合分析 ... 12
四、駕駛疲勞與疲勞警示系統之駕駛績效分析 ... 14
4.1 國道客運駕駛員疲勞調查與分析... 14
4.2 實驗設計 ... 26
4.3 實驗結果分析 ... 31
五、防撞警示系統使用者介面之影響分析 ... 43
5.1 焦點團體討論 ... 43
5.2 實驗設計 ... 44
5.3 實驗結果分析 ... 46
6.4 綜合分析 ... 47
六、實車測試之綜合評估 ... 48
6.1 實驗設計 ... 48
6.2 實驗結果分析 ... 49
七、結論與建議 ... 51
7.1 結論 ... 51
7.2 建議 ... 53
八、致謝 ... 53
九、計畫成果自評 ... 53
十、參考文獻 ... 53
一 一 一
一、 、 、 、緣由與目的 緣由與目的 緣由與目的 緣由與目的
大客車行車安全課題近年來十分受到重視，從表 1 的 92 年至 94 年的大客車 A1 類 交通意外事故肇因分析中可發現人為疏失佔大部分，前六項主要肇因分別為未保持行車 安全距離、酒後駕車、違反特定標誌禁制、未依規定減速、疲勞駕駛及煞車失靈，而 A2 類交通意外事故肇因之前三名則依序為未注意車前狀態(佔 16.41%)、未保持行車安 全距離(佔 10.98%)及未保持行車安全間隔(佔 8.71%)，由此可發現大多數之大客車交通 意外事件均可透過先進安全車輛(ASV)中之防撞警示系統或疲勞偵測系統加以避免。
表 1 94 年 A1 類事件主要肇事原因分析表 主要肇事原因
主要肇事原因 主要肇事原因
主要肇事原因 百分比百分比(%) 百分比百分比 未保持行車安全距離 19.05
酒醉後駕駛失控 19.05
違反特定標誌禁制 14.29
未依規定減速 9.52
疲勞駕駛失控 9.52
煞車失靈 9.52
逆向行駛 4.76
未注意車前狀況 4.76
其他引起事故之違規或不當行為 4.76 車輪脫落或輪胎爆裂 4.76
本研究在三年之研究期程中，分別利用大客車駕駛模擬器進行大客車駕駛使用無線 電通訊設備及駕駛疲勞之駕駛行為研究，同時亦針對不同情境場景，進行不同大客車防 撞警示系統之工作負荷及駕駛績效分析，同時利用在大客車駕駛模擬器之各項研究成 果，於實車上進行 1,500 公里之實車測試，以確認防撞警示系統之實用性。
二 二 二
二、 、 、 、文獻評析 文獻評析 文獻評析 文獻評析
2.1 防撞警示系統防撞警示系統防撞警示系統 防撞警示系統
根據防撞警示系統相關文獻研究結果得知，有裝設防撞警示系統相對於沒有裝設防 撞警示系統佳，如 Suzuki 等人(2003)所進行的研究中表示在未知狀態方向盤震動的最 大側向偏差最小與轉向反應時間最快，預知狀態在立體嗶嗶聲的最大側向偏差最小，
單音和立體嗶嗶聲聲的轉向反應時間最快，這兩個聲音是沒有差異，表示受測者不因 警示從危險方向發出而行動，還是會先觀看前方的情況。Ben-Yaacov 等人(2002)發現 碰撞警示系統能幫助駕駛者更準確估計車頭距，使駕駛者維持較長和安全之車頭距。
Cheng 等人(2002)發現警示聲音具有高緊急參數，在車輛突然插入情況可減少煞車反 應時間。Suetomi 等人(2001)發現在車道偏移和行人突然衝入的情況中，可發現嗶嗶 聲＆模擬聲音的組合有最快的反應時間。警示聲的來源方向對駕駛者行為影響方面，
在危險方向傳來的警示聲可以使駕駛者的反應時間加快。Liu(2001)表示年長駕駛者績 效(按鈕反應時間、MISS 按鈕次數等)較年輕人差，年長和年輕績效以多型式(聽覺＋
視覺)顯示較好。Belz(1999)發現語音圖像比傳統語音減少反應時間，語音圖像合併視 覺顯示可減少碰撞次數。語音圖像有 96%的正確辨識，傳統語音約 50%的正確辨識。
散(LCD 與 HUD 資訊介面)語音碰撞警示會減少駕駛感知反應時間，但語音資訊介面 和語音碰撞警示會增加感知反應時間和工作負荷大。Abe 等人(2004)認為較晚的警示 時機會比早和中警示時機减少信任。早的警示時機有助於駕駛者煞車的反應較快。
Abe 等人認為[8]早警示信任高於晚警示。當前車減速率低，警示不會影響煞車反應 時間；當前車減速率高，早警示比無警示減少煞車反應時間也會減少煞車時間變動。
黃慶旭(2002)發現 HUD 影像＋聲音警示使受測者在駕駛工作有較短的旅行時間、較 少碰撞次數等。陳曉如(民 91)發現低頻率(一分鐘三次)的語音導航會有較好的駕駛績 效。過於密集(一分鐘六次)的語音導航則會造成駕駛者不安，旅行時間和距離均增 加。且不論行駛環境的能見度高低，語音導航系統皆能提供駕駛者有效的導引，尤其 在能見度低的情況下更佳。交通部運輸研究所(民 91)之研究結果則認為有裝設側向防 撞警示系統的車輛其跟車間距比無裝設時小。
在警示介面的研究中，通常包括了視覺、聽覺、觸覺等警示方式，其中視覺與聽覺 警示較為常見，而不同的警示方式亦有其不同的效果存在，並且給予駕駛者的感覺也有 所不同，在視覺警示方面，主要針對前方距離的維持，有較大的效果，非針對緊急情況 的反應，而聽覺警示則可加快對於緊急情況的反應時間(Liu,2000)。根據研究，視覺警 示採用漸進式的提示方式，能夠在車輛尚未與前方車輛過於接近時，就提供駕駛者目前 距離的線索，如 Dingus 等人(1997)設計的視覺顯示，示意圖如圖 1，在安全距離或是前 方無車輛時，系統顯示上方(遠方)的綠色燈號，表示目前情況屬於安全狀態，但當距離 開始慢慢接近，或甚至有車輛切入時，系統會根據距離的遠近來顯示黃色或紅色燈號，
因此駕駛者會在黃色燈號顯示時即會開始注意到前方可能發生的危險，提早對於事件來 進行反應，減少緊急情況發生的可能性，但當緊急情況發生時，這樣的漸進式視覺顯示 器即失去了其危急處理的能力，其主要用意是在讓駕駛者能夠提前注意，而非在狀況發 生時加速反應。
圖 1 漸進式視覺顯示器示意圖 (文字僅表示圖案顏色，實際使用時不存在)
同樣的，聽覺顯示介面也帶來了許多的幫助，主要可加快緊急事件的反應時間，讓 駕駛者能夠即時反應。根據 Belz 等人(1999)的研究指出，在駕駛過程之中對於聽覺資訊 的處理會較視覺資訊來的優先，因此聽覺的反應可以較快的傳遞訊息，並且能夠直覺的 注意到目前有狀況發生，而由於駕駛作業需要消耗大量的視覺資源，使得聽覺資源相形
來說變得更加重要；但相對來說過多的聽覺訊息卻可能造成干擾，可能會讓駕駛者分心 無法注意車外狀況，比如說過於複雜的訊息需要去理解，過於簡單的訊息需要去確認，
甚至互動的聽覺訊息(如語音輸入、聲控)更需要駕駛者分心去做操控，因此在本實驗之 中，除了視覺警示之外，亦有不同的聽覺警示搭配組合，來測試其對於駕駛者反應時間 的影響，以討論各種警示介面的效果。
至於觸覺警示雖可明顯的降低對於前方煞車的反應時間，以及維持較長的前方車距 (Ho,2006)，同時兼具了視覺以及聽覺的效果，並且在身體不同方位的觸覺警示更可以正 確、快速的指出危險的所在，讓使用者能夠更精確迅速的反應，但相關設備需要加裝在 方向盤或是座墊下，目前來說生產成本過高，而在駕駛過程之中原本就有許多的振動因 子存在，包括引擎、路面平整度、道路曲率、坡度等等，因此尚未被廣泛的利用。
2.2 無線通訊設備對駕駛績效之影響無線通訊設備對駕駛績效之影響無線通訊設備對駕駛績效之影響 無線通訊設備對駕駛績效之影響
在行動電話對駕駛績效之研究方面，目前所採用之研究方法包括利用問卷調查 (Stutts,2003)、駕駛模擬器(Mohamed, 2003; Bhise 等人, 2003; Consiglio 等人, 2003)和實際 道路駕駛(林志隆,民 91; Roland, 2003)等三種，Stutts 等人(2003)根據問卷調查結果發現開 車時會分散注意力達 7 分以上的項目包括撥打電話和接聽電話；交通部運輸研究(民 88) 提出使用手機(如撥打電話或接聽電話)會較未使用手機的反應時間較長；Mohamed(2003) 發現使用手持電話和免持電話無顯著差異，但接聽電話時駕駛者易產生較多之碰撞，特 別在接完電話後發生偏移車道之失誤最多；Bhise 等人(2003)之研究中亦提及撥打電話時 離開駕駛視線的次數較多；Consiglio 等人(2003)發現使用行動電話會使煞車反應時間變 長，而且不論使用手持行動電話或免持行動電話均如此。
2.3 駕駛疲勞駕駛疲勞駕駛疲勞 駕駛疲勞
在駕駛疲勞之研究方面，研究中所使用的研究平台主要以駕駛模擬器與實車測試為 主，駕駛模擬器優點在於所需花費成本低，可避免實車測試可能產生之交通事故，保障 受測者生命安全，而最重要的是透過駕駛模擬器，可經由實驗設計使測試內容不斷重 現，並藉由不同屬性感測器進行資料擷取，以完整記錄實驗過程各項資料數據，供研究 人員分析之用。Otmani 等人(2005)所進行研究認為使用駕駛模擬器進行駕駛疲勞實驗具 有下列幾項優點：較佳實驗因子控制(所有受測者使用相同實驗環境與相同實驗因子)、
可創造出單調路況、長且不間斷的實驗駕駛任務或具有潛在危險的駕駛任務，而透過模 擬器可產生逼真駕駛場景與車輛動態反應，因此可創造類似真實開車經驗的模擬環境。
相較於駕駛模擬器，實車測試是最接近真實狀態的實驗方法，然其成本昂貴，且必須承 擔可能發生交通事故之風險，為確保受測者在進行駕駛疲勞實驗之安全性，常需配置專 業教練(Philip 等人,2005)，並適度改裝車輛以維護受測者安全，然車輛於高速行駛狀態 下仍無法保障不發生交通事故，而且實車測試可能因無法不斷重現事件場景，導致實驗 樣本數不足的可能性，故其規模與時間通常較長。根據所蒐集文獻的實驗設計，可瞭解 多數文獻所紀錄的行車資訊包括油門、煞車、車速和方向盤角度等訊息；部份實驗則配 合正確率實驗量測受測者非疲勞與疲勞狀態下的反應能力是否有所差別，也有輔以量測 心跳或腦電波的方式分析受測者生理狀態與實驗時間之關係者，至於以問卷瞭解受測者 之疲勞狀態也是常見方法。
三 三 三
三、 、 、 、使用無線通訊設備對駕駛績效之影響分析 使用無線通訊設備對駕駛績效之影響分析 使用無線通訊設備對駕駛績效之影響分析 使用無線通訊設備對駕駛績效之影響分析
3.1 實驗計畫實驗計畫實驗計畫 實驗計畫
本實驗規劃主要是要探討大客車駕駛者遇到突發狀況時之感知反應時間行為及大 客車駕駛者在開車時使用免持行動電話或無線電，遇到突發狀況時之駕駛績效課題。
3.1.1 實驗設計實驗設計實驗設計實驗設計 (一) 解釋變數(X)
1. 接聽方式：區分成無使用對講設備、使用免持式行動電話和使用無線電對講機三種。
2. 通話內容難易度：區分成簡單問題和複雜問題。
3. 煞車事件發生時機：區分為通話前、通話時與通話後等三類，其中通話前事件為在 開始詢問駕駛者問題 2 至 6 秒鐘之前，前車開始煞車；通話中事件為開始詢問駕駛 者問題的同時，前車開始煞車；通話後事件為詢問駕駛者問題結束後，前車馬上開 始煞車。
(二) 依變數(Y)
依變數之量測採每秒記錄 32 次之方式進行，亦即每 0.03125 秒記錄一次，量測 之項目包括：
1. 感知反應時間：從事件車煞車燈亮時至受測者腳離開油門踏板時間(秒)。
2. 車道偏移次數：駕駛者在駕駛過程中壓到中間車道左右標線的次數(次)。
3. 橫向偏離變化量：駕駛車輛距離分隔島位置之差異絕對值 (公尺)。
4. 車速變化量：連續兩秒間速度差異絕對值(公尺/分鐘)。
根據上述解釋變數之說明可彙整各實驗因子與相對應水準如表 2 所示。而實驗情境 組合可彙整如表 3 之 19 種組合，而該表中 A、B 和 C 組合是相同的，亦是沒有通話事 件，但事件車仍會按照觸發條件進行煞車動作，此設計目的主要是為避免受試者產生預 期心理。
表 2 實驗因子與相對應水準
因子 接聽方式 通話內容 事件觸發時機
水準
無通話 免持電話
無線電
簡單 複雜
通話前 通話中 通話後 無事件 水準數 3 水準 2 水準 4 水準
表 3 情境組合表
接聽方式 不通話 免持行動電話 無線電 通話內容 --- 簡單 困難 簡單 困難
事件觸動時機
通話前 A E I M Q 通話中 B F J N R 通話後 C G K O S 無事件 （D） H L P T
在實驗過程中安排受測者使用免持式行動電話和無線電對講機進行通話。通話內容 是以廣播方式播放，若為免持聽筒方式，受測者聽到鈴聲後按下耳機上通話鍵即可進行 通話；若為無線電對講機方式，受測者聽到鈴聲後，需拿起對講機進行通話。
3.1.2 駕駛模擬系統場景建置駕駛模擬系統場景建置駕駛模擬系統場景建置駕駛模擬系統場景建置
實驗之駕駛情境為駕駛者白天行駛在高速公路上之跟車行為，事件為前方事件車採 取緊急煞車。另為避免受測者產生聽到鈴響即預知前車即將煞車、或煞車後即會響鈴之 預期心理，故在規劃過程中安排三個事件觸發卻不需接聽通話之情境。此外，根據 Mohamed(2003)之研究指出駕駛者接電話時和接電話後會有較多失誤，以及在接聽完電 話後發生車道偏離的失誤為最高，因此為探討不同通話時機(通話前、通話中、通話後) 對駕駛績效之影響，通話時間之安排包括通話前、通話中及通話後等三類。
3.1.3 實驗程序實驗程序實驗程序實驗程序
實驗進行之程序如圖 2 所示，依序包括報到、說明駕駛模擬器之使用方法、練習駕 駛模擬器、進行正式實驗及填寫通話內容問卷。根據上述之實驗流程圖可推算出每人之 實驗時間，預計每人之實驗時間約為 65 分鐘，其內容詳見表 4 所示。
表 4 每人次實驗時間
項目 所需時間
(分) 說明駕駛模擬器使用方式 5 練習操作駕駛模擬器 20
休息 10
進行正式實驗 20
填寫通話內容問卷 10 總計每人次實驗時間 65
圖 2 實驗流程圖 3.2 實驗結果分析實驗結果分析實驗結果分析 實驗結果分析
3.2.1 感知反應時間感知反應時間感知反應時間感知反應時間
感知反應時間之變異數分析結果如表 5 所示，表中之數據顯示事件發生時機存在顯 著差異，另在加入「不通話」因子等級後，接聽方式因子產生顯著差異(p=0.036)，因此 本研究再針對「接聽方式」進行多重比較，研究結果發現不使用通話設備時，感知反應 時間明顯較有使用通話設備為短(p=0.008，不通話 vs 免持聽筒；p=0.014，不通話 vs 無 線電)，顯示不論是無線電通訊設備或是免持式行動電話的使用均會使駕駛者之感知反 應時間增加。此外，由於事件發生時機在各分析中均存在顯著差異，故經多重比較分析 結果發現事件發生在通話前以及通話中時，感知反應時間沒有顯著差異(p=0.372)，然而 事件發生在通話後時，感知反應時間顯著較通話中為大(p=0.006)，該結果顯示駕駛者在 通話後，對於前車煞車事件之反應較慢，此與 Mohamed(2003)之研究結果一致，其可能 是駕駛者在通話後產生情緒變化所致。
表 5 感知反應時間變異數分析結果
Source Type II Sum of Squares Df Mean Square F Sig.
Corrected Model 43.429(a) 8 5.429 2.161 .033 Intercept 427.366 1 427.366 170.116 .000 接聽方式 17.078 2 8.539 3.399 .036 事件發生時機 24.518 2 12.259 4.880 .009 接聽方式*事件發生時機 1.794 4 .449 .179 .949 Error 444.661 177 2.512
Total 915.456 186 Corrected Total 488.090 185 3.2.2 車道偏移次數車道偏移次數車道偏移次數車道偏移次數
由於實驗中受試者被要求必須維持在中央的車道，因此車道偏移主要量測本車是否 有偏移到其他車道情形發生，車道偏移次數之變異數分析結果如表 6 所示，由該表可發 現即使考慮是否有使用對講設備，車道偏移次數亦無顯著差異，同時也無交互作用存 在，故在使用通話過程中，對車道偏移次數之影響並不顯著，然在資料分析過程中，發 現各駕駛者之差異相當大，值得後續再深入探討。
表 6 車道偏移次數變異數分析
Source Type II Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model 27.459(a) 8 3.432 .841 .568 Intercept 207.815 1 207.815 50.899 .000 接聽方式 7.469 2 3.734 .915 .402 事件發生時機 8.340 2 4.170 1.021 .362 接聽方式*事件發生時機 12.268 4 3.067 .751 .558 Error 1020.726 250 4.083
Total 1256.000 259 Corrected Total 1048.185 258 3.2.3 橫向偏移量橫向偏移量橫向偏移量橫向偏移量
雖然在車道偏移次數之分析中，發現通話設備的使用不至於產生明顯偏離至其他車 道之行為，但為瞭解駕駛者在接聽通話設備過程中，是否會影響到車輛行駛之穩定度，
本研究進行橫向偏移量之變異數分析結果如表 7 所示，由表中資料發現「事件發生時機」
以及「通話內容」並無顯著差異存在，且各因子交互作用亦不明顯，然而「接聽方式」
卻有高度的顯著差異，亦即代表使用免持聽筒時的平均車道偏移量，較使用無線電通訊 設備小(p=0.021)。而由表 8 加入「不通話」組合後之分析結果可發現接聽方式之顯著性 更加明顯，主要的效應是來自於使用無線電與不通話之間車道偏移量差別。而使用免持 聽筒時的車道偏移量，與不使用通話設備時並無差異(p=0.1)。該結果可能是駕駛者在使 用無線電通話設備時，手持按鍵之動作所產生，使得車輛的平均瞬時偏移量明顯的增 加，而免持聽筒設備則能避免偏移情況發生。
表 7 平均橫向偏移量變異數分析 Source Type II Sum of
Squares df Mean
Square F Sig.
Corrected Model .236(a) 11 .021 1.295 .230 Intercept 9.023 1 9.023 544.562 .000 接聽方式 .090 1 .090 5.431 .021 事件發生時機 .019 2 .009 .572 .565 通話內容 .007 1 .007 .398 .529 接聽方式*事件發生時機 .004 2 .002 .129 .879 接聽方式*通話內容 .026 1 .026 1.584 .210 事件發生時機*通話內容 .050 2 .025 1.521 .221 接聽方式*事件發生時機*
通話內容 .024 2 .012 .735 .481 Error 3.198 193 .017
Total 12.457 205 Corrected Total 3.434 204
表 8 平均橫向偏移量變異數分析(加入不通話組合)
Source Type II Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model .201(a) 5 .040 1.964 .085 Intercept 11.625 1 11.625 568.457 .000 接聽方式 .155 1 .155 7.581 .006 事件發生時機 .014 2 .007 .345 .708 接聽方式*事件發生時機 .013 2 .006 .311 .733 Error 5.133 251 .020 Total 16.959 257 Corrected Total 5.334 256
除前述車道偏移量之變異數分析外，本研究亦分別針對通話前、通話中和通話 後有突發事件發生之三種情境進行分析，以探討有無進行通話對於車道偏移變化量 之影響，茲就不同情境之分析結果說明如下：
1. 通話前有發生突發事件：
通話前發生事件時，有無通話對車道偏移變化量之影響分析結果如表 9 所示，
由該表可知有無通話對於車道偏移變化量有顯著差異，有通話時的車道偏移變化量相 對於沒有通話時的車道偏移變化量大，其車道偏移變化量平均高出 0.02 公尺，由此可 見當駕駛者在突發事件後進行通話時對於維持車道的操控較不穩定。另從圖 3 為有無 進行通話對於車道偏移變化量之盒型圖，更可明顯看出有無通話對車道偏移變化量 所產生之影響。
表 9 車道偏移變化量分析(通話前) 時機 個數 平均數 標準差 無通話 77824 0.19 0.1 有通話 7764 0.21 0.2 T 值=-11.61 自由度=8904 p 值<0.0001
圖 3 車道偏移變化量之盒型圖(通話前) 2. 通話中有發生突發事件：
通話中發生事件時，有無通話對車道偏移變化量之影響分析結果如表 10 所示，
由表中資料可知有無通話對於車道偏移變化量有顯著差異，有通話時的車道偏移變化 量相對於沒有通話時的車道偏移變化量大，其車道偏移變化量平均大了 0.01 公尺，由 此可見，當駕駛者在進行通話且同時有事件發生時對於維持車道的操控較不穩定。從 圖 4 為有無進行通話對於車道偏移變化量之盒型圖，更可明顯看出有無通話對車道 偏移變化量所產生之影響
表 10 車道偏移變化量(通話中) 時機 個數 平均數 標準差 無通話 41139 0.17 0.1 有通話 7459 0.18 0.1 t 值=-8.10 自由度=9620 p 值<0.0001
圖 4 車道偏移變化量之盒型圖(通話中) 3. 通話後有發生突發事件：
通話後發生事件時，有無通話對車道偏移變化量之影響分析結果如表 11 所示，
由該表可知有無通話對於車道偏移變化量有顯著差異，有通話時的車道偏移變化量相 對於沒有通話時的車道偏移變化量大，其車道偏移變化量平均大了 0.01 公尺，由此可
無通話 有通話
車道偏移變化
量
無通話 有通話
車道偏移變化
見，當駕駛者在進行通話時對於維持車道的操控則較不穩定。另從圖 5 為有無進行通 話對於車道偏移變化量之盒型圖，更可明顯看出有無通話對車道偏移變化量所產生 之影響。
表 11 車道偏移變化量分析(通話後) 時機 個數 平均數 標準差 無通話 45401 0.18 0.1 有通話 8238 0.19 0.1 t 值=-7.02 自由度=11e3 p 值<0.0001
圖 5 車道偏移變化量之盒型圖(通話後) 3.2.4 速率變化量速率變化量速率變化量速率變化量
平均車速變化量亦為另一個車輛行駛時穩定度之衡量依據，為瞭解駕駛者在接聽 通話設備過程中，是否會影響到車輛行駛之穩定度，本研究亦進行速率變化量之變異 數分析結果如表 12 所示，基本上主要因子均無顯著差異存在，但因子間卻存在交互作 用，其中「事件發生時機」與其他兩個因子均存在交互作用，顯示不同事件發生時機，
可能影響到其他因子。因此平均速率變化量作為依變項或許並不適合，此可能因為駕 駛者對於速度的掌握能力與本車和前車距離有直接關係，在某些不緊急情況下，因子 組合對速度之影響便可能不明顯。
表 12 平均速率變化量變異數分析
Source Type II Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model .069(a) 5 .014 3.83 .002 Intercept 1.512 1 1.512 417.01 .000 接聽方式 .003 1 .003 .83 .362 事件發生時機 .002 2 .001 .21 .805 接聽方式 * 事件發生時機 .065 2 .032 8.90 .000
Error .910 251 .004
Total 2.491 257
Corrected Total .979 25 6
除前述速率變化量之變異數分析外，本研究亦分別針對通話前、通話中和通話
無通話 有通話
車道偏移變化
量
後有突發事件發生之三種情境進行分析，以探討有無進行通話對於車輛速率變化量 之影響，茲就不同情境之分析結果說明如下：
1. 通話前有發生突發事件：
通話前發生事件時，有無通話對車輛速率變化量之影響分析結果如表 13 所示，
由表中資料可發現有無通話對於速度變化量有顯著差異，有通話時的速度變化量相對 於沒有通話時的速度變化量大，其速度變化量平均高出 0.21 公尺/分鐘，顯見駕駛者 在突發事件後進行通話時，駕駛者之速率穩定性較差。另從圖 6 為有無進行通話對於 速率變化量之盒型圖，更可明顯看出有無通話對速率變化量所產生之影響。
表 13 速度變化量分析(通話前) 時機 個數 平均數 標準差 無通話 79083 0.68 0.6 有通話 7466 0.87 1.0 t 值=-16.49 自由度=8053 p 值<0.0001
圖 6 速度變化量之盒型圖(通話前) 2. 通話中有發生突發事件：
通話中發生事件時，有無通話對車輛速率變化量之影響分析結果如表 14 所示，
由表中可知有無通話對於速度變化量存在顯著差異，沒有通話時的速度變化量相對於 有通話時的速度變化量大，其速度變化量平均高出 0.21 公尺/分鐘，此可能係在通話 中，駕駛因為心智負荷增加，不敢隨意變動速度所致。另從圖 7 為有無進行通話對於 速率變化量之盒型圖，亦可明顯發現在通話中發生事件時，有無通話對速率變化量 並不明顯。
表 14 速度變化量分析(通話中) 時機 個數 平均數 標準差 無通話 41921 0.81 0.7 有通話 7436 0.60 0.7 t 值=24.30 自由度=49e3 p 值<0.0001
無通話 有通話
速度變化量
圖 7 速度變化量之盒型圖(通話中) 3. 通話後有發生突發事件：
通話後發生事件時，有無通話對車輛速率變化量之影響分析結果如表 15 所示，
由表中可知有無通話對於速度變化量存在顯著差異，沒有通話時的速度變化量相對於 有通話時的速度變化量大，其速度變化量平均高出 0.33 公尺/分鐘，此可能係在通話 後，駕駛因為心智負荷尚未恢復，不敢隨意變動速度所致。另從圖 8 有無進行通話對 於速率變化量之盒型圖，亦可明顯發現在通話後發生事件時，使用通話設備不會使 駕駛者之速率變化量增加。
表 15 速度變化量分析(通話後) 時機 個數 平均數 標準差 無通話 45601 0.77 0.8 有通話 8345 0.44 0.5 t 值=47.62 自由度=17e3 p 值<0.0001
圖 8 速度變化量之盒型圖(通話後) 3.3 綜合分析綜合分析綜合分析 綜合分析
綜合上述分析結果發現：使用不同的通話設備對於感知反應時間和平均橫向偏 移量有顯著差異。使用不同的通話設備對於感知反應時間而言，使用通話設備時之 感知反應時間明顯較未使用通話設備時為長，此研究結果與相關研究(Mohamed, 2003; Bhise 等人, 2003; Consiglio 等人, 2003)之結果相似。然而，不同通話設備對於
無通話 有通話
速度變化量
無通話 有通話
車道偏移變化
量
平均車道偏移量而言，使用無線電通話設備進行通話時之橫向偏移量相對於無使用 通話設備和使用免持行動電話之偏移量大，顯示當大客車駕駛在駕駛過程中，不論 使用何種通話設備，均會造成駕駛者分心，使駕駛者對於突發事件之反應時間變 慢，特別在使用無線電通話設備時，因為需要手部之接聽動作，使其車輛之橫向偏 移量增大，顯示駕駛者之行駛穩定度將會因使用通話設備而下降。
若針對事件發生在通話前、通話中及通話後三種情境進行分析，發現駕駛者在 通話時的車輛橫向偏移量皆大於沒有通話時之偏移量(如圖 9 所示)。然在速度變化 量中，只有事件發生在通話前時，有通話狀況下的速度變化量大於沒有通話狀況下 的速度變化量，在事件和通話同時發生，以及事件發生在通話後兩個階段中的速度 變化量，有通話時的車速變化則較穩定(如圖 10 所示)，此結果可能是因為駕駛者在 進行通話時會降低車速以減少工作負荷所致，此與林志隆(2002)之分析結果相仿。
雖然無線電通話設備的使用不會增加速度所產生之不穩定性，但卻會明顯增長感知 反應時間，同時亦會增加駕駛行為中橫向之不穩定性，顯示對大客車之行車安全產 生影響，值得有關單位重視此一目前並未被在行駛過程中禁止使用之通話設備所產 生之行車安全問題。
圖 9 車道偏移變化量之盒型圖(綜合)
圖 10 速度變化量之盒型圖(綜合)
四 四
四 四、 、 、 、駕駛疲勞與疲勞警示系統之駕駛績效分析 駕駛疲勞與疲勞警示系統之駕駛績效分析 駕駛疲勞與疲勞警示系統之駕駛績效分析 駕駛疲勞與疲勞警示系統之駕駛績效分析
4.1 國道客運駕駛員疲勞調查與分析國道客運駕駛員疲勞調查與分析國道客運駕駛員疲勞調查與分析 國道客運駕駛員疲勞調查與分析 4.1.1 資料調查資料調查資料調查資料調查
本研究於 2005 年 7 月及 11 月分別在國道客運場站，針對國道客運駕駛員進行二 次問卷調查，兩次問卷共發出 240 份，回收 196 份有效問卷，其中長程駕駛員(行駛路 線里程超過 150 公里)回收 107 份；短程駕駛員(行駛路線里程未超過 150 公里)回收 89 份，有效問卷回收率為 81.67%。
4.1.2 調查結果分析調查結果分析調查結果分析調查結果分析 (一)平常日執勤基本資料
國道客運駕駛員平常日執勤基本資料之調查結果可彙整如表 16 與表 17 所示，其 中長程駕駛員平常日平均每天駕駛總次數以 2 次之 93 人為最多(約 87%)，每天駕駛總 次數之平均值約 1.92 次。每天平均駕駛總時數以 9-12 小時之 71 人最多(約 66%)，13 小時以上之比例為 22%，每日之平均駕駛時數為 11.30 小時，顯示駕駛者之駕駛時數 偏高；目前值勤路線連續開車時間以 4-5 小時之 77 人為最高(約 72%)，超過 10 小時 以上達 18%；目前值勤路線連續開車時間平均值是 5.89 小時；連續駕車最長時間以 5-8 小時之 55 人為最多(約 51%)，9-12 小時 33 人次之(約 31%)，超過 17 小時以上者 達 9%，而連續駕車最長時間的平均值是 10.2 小時，，，顯示有將近 50%之駕駛員曾連續， 開車超過 8 小時。
在短程駕駛員方面，平常日平均每天駕駛總次數以 1-4 次之 50 人為最多為 56%，
而 5-8 次之 30 人次之(約 34%)，每天駕駛總次數之平均值為 5.56 次；平常日平均每天 駕駛總時數以 9-12 小時之 58 人最多為 65%，13 小時以上之比例為 24%，平常日每日 之平均駕駛時數為 11.20 小時，平常日之平均駕駛時數偏高；目前值勤路線連續開車 時間以 1-2 小時之 24 人為最高為 48%，2-3 小時之 41 人次之(約 46%)，目前值勤路線 連續開車時間平均值是 2.19 小時；連續駕車最長時間以 9-12 小時 30 人為最(約 34%)，
1-4 小時 25 人次之(約 28%)，超過 13 小時以上為 14%，而連續駕車最長時間的平均是 8.54 小時，顯示短程駕駛員超過駕駛時數之比例與長程駕駛員一樣，均有偏高之現象。
表 16 駕駛員平常日值勤基本資料
調 查 項 目 長 程 短 程
人數 百分比% 人數 百分比%
平常日平均每天駕駛總次數 (次數)
1 10 9% 0 0%
2 93 87% 0 0%
3 2 2% 7 8%
4 2 2% 43 48%
5-8 0 0% 30 34%
9-12 0 0% 2 2%
13-16 0 0% 7 8%
表 16 駕駛員平常日值勤基本資料(續)
調 查 項 目 長 程 短 程 人數 百分比% 人數 百分比%
平常日平均每天駕駛總時數 (小時)
1-4 0 0% 0 0%
5-8 13 12% 10 11%
9-12 71 66% 58 65%
13-16 23 22% 21 24%
目前值勤路線連續開車時間 (小時)
小於 1 0 0% 5 6%
1-2 0 0% 43 48%
2-3 0 0% 41 46%
3-4 0 0% 0 0%
4-5 77 72% 0 0%
6-7 4 4% 0 0%
8-9 8 7% 0 0%
10 以上 18 17% 0 0%
連續駕車最長時間(小時)
1-4 2 2% 25 28%
5-8 55 51% 21 24%
9-12 33 31% 30 34%
13-16 7 7% 11 12%
17 以上 10 9% 2 2%
表 17 駕駛員平日值勤駕駛統計資料
調 查 項 目 長程 短程
平均數 標準差 平均數 標準差 平常日平均每天駕駛總次數(次數) 1.96 0.43 4.44 0.91 平常日平均每天駕駛總時數(小時) 11.30 1.47 11.13 1.34 目前值勤路線連續開車時間(小時) 5.89 2.64 2.41 0.51 連續駕車最長時間(小時) 10.20 4.56 9.32 4.30 (二二二二)平日睡眠資料平日睡眠資料平日睡眠資料平日睡眠資料
國道客運駕駛員平日睡眠資料如表 18 與表 19 所示，其中長程駕駛員之平常睡眠 時間以 7-9 小時之 59 人最高(約 55%)，但未達 6 小時的比例也有 25%，顯示出駕駛員 的睡眠不足者比例偏高，平常睡眠時間平均數為 7.92 小時；平常睡眠品質不好者僅 16%，而若以 1 到 5 分由低到高評比平常睡眠品質之平均分數為 3.47，顯示成駕駛員 之睡眠品質都不錯，而影響平常睡眠品質因素以噪音之 53 人最多(約 50%)，其次為溫 度之 20%。在短程駕駛員方面，平常睡眠時間以 7-9 小時之 58 人為最高(約 65%)，但 未達 6 小時的比例也有 35%，顯示出短程駕駛員睡眠不足者比例較高，平常睡眠時間 平均數為 6.92 小時，略低於長程駕駛員；平常睡眠品質不好者為 26%，以 1 到 5 分評 比平常睡眠情形平均數為 3.22，影響平常睡眠品質因素以溫度之 29 人最多(約佔 32%)。顯示在本次問卷調查中，短程駕駛員之睡眠時數較長程駕駛員少，且睡眠品質 亦較差。
表 18 駕駛員平日值勤睡眠資料
調 查 項 目 長 程 短 程
人數 百分比% 人數 百分比%
平常睡眠時間 (小時)
1-3 0 0% 0 0%
4-6 27 25% 31 35%
7-9 59 55% 58 65%
10-12 21 20% 0 0%
平常睡眠品質
很不好 0 0% 0 0%
不好 17 16% 23 26%
普通 35 33% 39 44%
好 47 38% 17 19%
很好 14 13% 10 11%
影響平常睡眠品 質因素(可複選)
溫度 21 20% 29 32%
蚊蟲 13 12% 6 7%
噪音 53 50% 23 26%
小孩吵鬧 10 9% 3 3%
其他 10 9% 28 32%
表 19 駕駛員平日睡眠統計資料
調 查 項 目 長程 短程
平均數 標準差 平均數 標準差
平常睡眠時間(小時) 7.92 1.80 6.92 1.01 平常睡眠品質
(1 到 5 代表由低至高) 3.47 0.55 3.22 0.46 (三三三三)疲勞相關課題疲勞相關課題疲勞相關課題疲勞相關課題
國道客運駕駛員其他有關疲勞課題之綜合調查結果可彙整如表 20 所示。在長程駕 駛員方面，平日上班休息時間內最常從事的休閒活動以喝茶、聊天之 32 人為最多(約 30%)，小憩之 27 人次之(約 25%)；上班時段之變動性則以每天上班時段總是經常變動 之 81 人為最高(約 76%)；而在執勤中僅有 2%之駕駛員從不感到疲勞，從無打瞌睡經 驗者約有 49%，顯示長程客運駕駛者之疲勞現象十分嚴重。在最容易感到疲勞的時段 方面，則以 0-6 時之 51 人為最多(約 48%)，其次為 12-18 時之 26 人(約 24%)；駕駛者 曾採用過避免駕駛疲勞之方法，以嚼食口香糖之 37 人為最多(約 24%)，其次為抽煙之 31 人(約 21%)。
在短程駕駛員方面，平日班休息時間內最常從事的休閒活動以喝茶、聊天之 32 人為最多(36%)，小憩之 21 人次之(23%)，此與長程駕駛員之休閒活動相似，惟值得注 意的是約有 20%的駕駛員在休息時間從事打電玩或看電視等可能造成視覺疲勞之休閒 活動，仍得各公司加以注意；上班時段之變動性則以每天上班時段偶而變動之 58 人為 最高(約 65%)，顯示短程駕駛員之駕駛時間變動性不若長程駕駛員嚴重；而在執勤中 從不感到疲勞之駕駛原比例約為 10%，從無打瞌睡經驗者將近有 43%，顯示短程客運 駕駛者之疲勞現象仍然十分嚴重。在最容易感到疲勞的時段方面，由於短程路線一般 營運時間為 6:00~24:00，故以 12-18 時之 75 人最多(約 84%)；駕駛者曾採用過避免駕
駛疲勞之方法，以喝含咖啡因飲料之 22 人為最多(約 29%)，以嚼口香糖之 21 人為次 之(約 28%)。
而在休閒活動調查項目中，打牌、打電玩及看電視均為易產生精神型疲勞之休閒 活動，其中長程駕駛員約佔 29%；短程駕駛員約佔 21%，顯示部份駕駛員缺乏適當之 休閒管理。
表 20 國道客運駕駛員平日其他資料統計
調 查 項 目 長 程 短 程
人數 百分比 人數 百分比
在上班休息時 間內最常從事 的休閒活動
(複選)
打牌 2 2% 2 2%
喝茶、聊天 32 30% 32 36%
做運動 15 14% 5 6%
小憩 27 25% 21 23%
打電玩 3 3% 2 2%
看電視 26 24% 15 17%
其他 2 2% 12 14%
每天上班時段 是否經常變動
從不 2 2% 10 11%
偶而 24 22% 58 65%
總是 81 76% 21 24%
曾在開車中感 到疲勞
從不 24 22% 9 10%
偶而 80 75% 71 80%
總是 3 3% 9 10%
那個時段開車 最感到疲勞
0-6 51 48% 0 0%
6-12 14 13% 24 26%
12-18 26 24% 75 84%
18-24 16 15% 0 0%
曾在駕駛途中 不自覺打瞌睡
從不 53 49% 38 43%
偶而 50 47% 45 50%
總是 4 4% 6 7%
假日工作是否 較平常日來得
疲勞
沒有 35 33% 19 21%
輕微 17 16% 20 23%
普通 29 27% 27 30%
嚴重 22 20% 20 23%
非常嚴重 4 4% 3 3%
曾採用過避免 駕駛疲勞之方
法 (複選)
抽煙 31 21% 13 17%
嚼口香糖 37 24% 21 28%
嚼食檳榔 18 12% 4 5%
找人談話 22 15% 3 4%
喝含咖啡因飲料 21 14% 22 29%
不斷活動筋骨 18 12% 12 16%
其他 2 2% 1 1%
(四四四四)國道客運駕駛員平日值勤疲勞的影響程度國道客運駕駛員平日值勤疲勞的影響程度國道客運駕駛員平日值勤疲勞的影響程度 國道客運駕駛員平日值勤疲勞的影響程度
本研究在問卷中亦採用主觀態度，針對每一個疲勞發生原因分別以沒有、輕微、
中等、嚴重、非常嚴重等五個等級加以評分，各等級分別給予 1 分至 5 分之評分，各 影響因素之影響程度統計如表 21 所示，由表中資料可知長程及短程的駕駛者皆認為車 外交通環境是影響疲勞最嚴重的因素；其次為車外自然環境、昨晚睡眠不足及上班後 無法獲得充分休息等，顯示若要降低駕駛者的疲勞程度，可優先從該些項因素著手。
表 21 平日值勤疲勞影響因素彙整表 區分
影響因 素
長程 短程
平均數 變異數 排序 平均數 變異數 排序 車外自然環境 2.39 0.25 2 2.94 0.19 2 車外交通環境 3.23 0.48 1 3.43 0.77 1 駕駛座環境 2.09 0.14 8 2.71 0.86 7 車內乘客影響 1.96 0.30 9 2.73 0.82 6 開車時段 2.20 0.04 5 2.75 0.79 3 昨晚睡眠不足 2.29 0.03 4 2.75 0.71 3 昨晚睡眠品質不佳 2.19 0.02 6 2.69 0.65 8 上班後無法獲得充分休息 2.33 0.00 3 2.63 0.12 9 開車精神過度集中 2.17 0.00 7 2.74 0.19 5 休息時間從事其他額外工作 1.80 0.06 10 2.19 0.99 10 (五)影響駕駛疲勞因素交叉分析
本研究所進行的探索性統計分析，主要在探討比較平常日與調查當日值勤的差異 程度，並找出疲勞狀態和疲勞程度有關的因素，以瞭解駕駛疲勞之相關影響因素。本 研究針對影響國道客運駕駛員駕駛疲勞因素之交叉分析，乃採用平常日的疲勞狀態與 要查當日的疲勞程度作為因變數，其他調查變數為自變數，茲將相關分析結果分別區 分短程及長程駕駛員分別說明如後。
1.長程駕駛員平常日疲勞狀態交叉分析
本研究利用卡方檢定(Chi-square)檢定疲勞狀態與各調查自變數是否有關，其長程 駕駛員之檢定 P 值可彙整如表 22 所示，
由表中資料可發現平常日疲勞狀態有顯著相關(P 值小於 0.05)的因素包括：年齡、平均 駕駛總時數、平常睡眠情況、上班時段變動性。
表 22 長程駕駛員平常日疲勞狀態變數顯著性彙整表 因變數 自變數 機率值(P 值)
疲勞 狀態
年齡 0.011 **
婚姻狀況 0.126
平常日平均每日駕駛總次數 0.929 平常日每日平均駕駛總時數 0.003 **
連續開車最長時間 0.989 平常睡眠時間 0.602 平常睡眠情況如何 0.007 **
每天上班時段是否經常變動 0.022 **
**表 P 值<0.05
在四個與平常日疲勞狀態有顯著相關之因素中，年齡與疲勞狀態之交叉分析表如 23 所示，由表中資料可發現年紀越輕之長程駕駛員，較不易產生疲勞。
表 23 長程駕駛員年齡與疲勞狀態交叉分析表 疲勞狀態
年齡(歲) 從不 偶而 總是 總計 29 以下 6 3 1 10
30-39 10 52 0 62 40-49 5 23 1 29 50 以上 1 3 0 4
總計 22 81 2 105 P 值=0.011
每日平均駕駛總時數為另外一個顯著與疲勞狀態有關之變數，其交叉分析如表 24 所示，由該表資料顯示出在駕駛總時數越多的駕駛員，其疲勞狀態也越高。可見疲勞 狀態與其工作負擔有密切關係，也顯示出國內駕駛員工作負擔很重的狀況。
表 24 長程駕駛員平均駕駛時數與疲勞狀態交叉分析表 疲勞狀態
平均駕駛 時數(小時)
從不 偶而 總是 總計 8 以下 8 4 0 12
9-11 7 35 0 42 12 以上 6 39 2 47 總計 21 78 2 101 P 值=0.003
平常睡眠品質與疲勞狀態之交叉分析果如表 25 所示，由表中資料可發現平常日睡 眠品質越不好的駕駛員，其疲勞狀態就越高，在本問卷中許多駕駛員平日睡眠品質不
眠，顯見工作壓力除會直接造成駕駛疲勞外，尚可能因為影響睡眠品質，而間接造成 平日執勤時駕駛疲勞。
表 25 長程駕駛員平常睡眠品質與疲勞狀態交叉分析表 疲勞狀態
平常睡眠品質 從不 偶而 總是 總計 很不好、不好 0 3 0 2
尚可 4 46 2 52 好、很好 17 31 0 48 總計 21 80 2 103 P 值=0.007
最後一項與長程駕駛員疲勞狀態有關之因素為上班時段之變動性，兩者之交叉分 析結果如表 26 所示，表中資料顯示出上班時段變動性越高的駕駛員，其疲勞狀態也越 高。由於各客運業者在堅固司機執勤公平性前提下，常會讓司機執勤不同時段之勤務，
此一排班結果導致在調查中發現長程駕駛員平日上班時段之變動性十分頻繁，其亦導 致駕駛員因為生理時鐘的經常性變動，而較容易發生疲勞現象。
表 26 長程上班時段變動性與疲勞狀態交叉分析表 疲勞狀態
上班時段 是否經常變動
從不 偶而 總是 總計 從不 2 0 0 2 尚可 13 53 0 66 總是 7 28 2 37 總計 22 81 2 105 P 值=0.022
2.短程駕駛員平常日疲勞狀態交叉分析
在短程駕駛員疲勞狀態之交叉分析方面，利用卡方檢定(Chi-square)檢定疲勞狀態 與各調查自變數是否有關之檢定 P 值可彙整如表 27 所示，由表中資料可發現平常日 疲勞狀態有顯著相關(P 值小於 0.05)的因素包括：年齡及連續最常開車時間。
表 27 短程駕駛員平常日疲勞狀態變數顯著性彙整表 因變數 自變數 機率值(P 值)
疲勞 狀態
年齡 0.013 **
婚姻狀況 0.709
平常日平均每日駕駛總次數 0.070 平常日平均每日駕駛總時數 0.504 連續開車最長時間 0.003 **
平常睡眠時間 0.630 平常睡眠情況如何 0.083 每天上班時段是否經常變動 0.052
**表 P 值<0.05
在兩個與平常日疲勞狀態有顯著相關之因素中，年齡與疲勞狀態之交叉分析表如 28 所示，由表中資料可發現在短程駕駛員中，隨著年齡的增長，其總是感到疲勞及從 不感到疲勞之比例均增加，此結果與長程駕駛員明顯不同，其可能是隨著駕駛經驗的 增加，公司較易讓年長的駕駛員行駛固定時段所致。
表 28 短程駕駛員年齡與疲勞狀態交叉分析表 疲勞狀態
年齡 從不 偶而 總是 總計 29 以下 0 6 0 6
30-39 1 32 3 36 40-49 3 24 3 30 50-59 4 4 2 10 總計 8 66 8 82
曾連續駕車最長時間為另外一個顯著與疲勞狀態有關之變數，其交叉分析如表 29 所示，由該表資料顯示出曾連續駕車最長時間越長的駕駛員，其疲勞狀態也越高。可 見疲勞狀態與其工作負擔有密切關係，也顯示出國內駕駛員工作負擔很重。
表 29 短程駕駛員曾連續駕車最長時間與疲勞狀態交叉分析表 疲勞狀態
連續駕車時間 從不 偶而 總是 總計 8 以下 1 16 2 19
9-11 0 9 1 10 12 以上 1 11 2 14 總計 2 36 5 43 P 值=0.003
(六)調查當日疲勞程度交叉分析
本研究在問卷調查中將當日疲勞程度從 1(不疲勞)到 10(非常疲勞)區分成 10 等 級，考量資料分析各分組樣本數大小，遂將疲勞程度由 10 級尺度轉換成 3 級尺度，轉 換方式為將原本選擇 1~2 的疲勞程度歸類為不疲勞，3~5 的疲勞程度歸類有點疲勞，6 以上的疲勞程度歸類為很疲勞。
長程駕駛員的分析方面，當日疲勞程度與各變數之卡方檢定 P 值可彙整如表 29 所示，表中資料顯示各相關變數今日疲勞程度均無顯著相關。
表 29 長程駕駛員當日疲勞狀態變數顯著性彙整表 因變數 自變數 機率值(P 值)
疲勞 程度
今日起床到目前為 止的小睡時間
0.728
昨晚睡眠時間 0.712 昨晚睡眠品質 0.311
短程駕駛員的分析方面，當日疲勞程度與各變數之卡方檢定P值可彙整如表30所 示，由表中資料可知僅昨晚睡眠時間與今日疲勞程度呈現顯著相關。
表 30 短程駕駛員當日疲勞狀態變數顯著性彙整表 因變數 自變數 機率值(P 值)
疲勞 程度
今日起床到目前為 止的小睡時間
0.376
昨晚睡眠時間 0.035 **
昨晚睡眠品質 0.275
**表 P<0.05
若進一步將昨晚睡眠時間與當日疲勞狀態之交叉分析結果彙整如表 31，由表中資 料可發現執勤前一日睡眠時數越少的駕駛員，其疲勞狀態就越高，可見睡眠時數的長 短與疲勞狀態有密切關係。
表 31 短程駕駛員前晚睡眠時間與當日疲勞程度交叉分析表 疲勞程度
睡眠時間 不疲勞 有點疲勞 很疲勞 總計 5 以下 0 3 9 12
6-7 2 13 7 22 8 以上 4 3 2 9
總計 6 19 18 43 P 值=0.035
從平常日疲勞狀態與當日疲勞程度之 P 值可發現駕駛時數、睡眠時數、睡眠品質、
年齡等，均會影響到駕駛員之疲勞程度，亦即駕駛時數越長、睡眠時間及品質越不好 之駕駛者，其感覺疲勞之比例越高。
(七)駕駛疲勞影響因素變異數分析
本研究另外將駕駛員平常日值勤疲勞狀態區分為 a、b、c 三群，分別代表從不感 到疲勞、偶爾感到疲勞及總是感到疲勞。針對平常日值勤狀況中的駕駛總次數、駕駛 總時間、連續開車最長時間、平常睡眠時間及平常睡眠情況等因數進行變異數分析，
以進一步了解該些因素是否影響駕駛員平日之疲勞狀態。
長程駕駛員之 ANOVA 分析結果如表 32 所示，由該表可知駕駛總時數與平常睡 眠品質均會影響到平日疲勞狀態，本研究另外透過 LSD 多重檢定結果發現平日駕駛總 時數越高，其疲勞狀態就越嚴重；睡眠品質越不好，疲勞狀態亦越嚴重。顯示長程駕 駛員之疲勞程度確實與平日執勤工作量及睡眠品質有顯著之關係。
表 32 長程駕駛員平日疲勞狀態 ANOVA 分析表 分 群
構 面
疲勞狀態 變異數檢定 a.從不 b.偶而 c.總是 F 值 P 值 駕 駛 總 次 數 2 1.813 2.027 0.053 0.948 駕 駛 總 時 數 9.667 10.808 12 6.568 0.002**
連續開車最長時間 8.8 10.895 7.5 1.525 0.227 平 常 睡 眠 時 間 8.667 7.605 7 3.133 0.52 平 常 睡 眠 品 質 2.81 2.35 2 7.110 0.001**
**表 P<0.05 資料來源：本研究整理
短程駕駛員之 ANOVA 分析結果如表 33 所示，由該表可知僅有睡眠品質略微會 影響到平日疲勞狀態，本研究另外透過 LSD 多重檢定結果發現平日睡眠品質越不好，
疲勞狀態亦越嚴重。顯示短程駕駛員之疲勞程度確實與平常之睡眠品質有顯著之關係。
表 33 短程駕駛員疲勞狀態 ANOVA 分析表 分 群
構 面
疲勞狀態 變異數檢定 a.從不 b.偶而 c.總是 F 值 P 值
駕 駛
總 次 數
4.5 4.33 5.2 2.112 0.134
駕 駛
總 時 數 10.15 11.27 11.88 0.918 0.404 連 續 開 車
最 長 時 間
6.5 8.68 9 0.016 0.984
平 常
睡 眠 時 間
7.75 6.95 6 1.398 0.259
平 常
睡 眠 品 質
2.75 2.29 2.2 2.612 0.086 *
*表 P<0.10
此外，若將調查當日之值勤疲勞程度區分為 a、b、c 三群，分別代表從不疲勞、
略為疲勞及很疲勞等三個等級。本研究針對執勤當日的小睡時間、前晚睡眠時間、前 晚睡眠情況等變數進行變異數分析，以進一步了解該些因素是否影響駕駛員平日之疲
勞狀態。
長程駕駛員之 ANOVA 分析結果如表 34 所示，由表中資料可知變異數檢定結果 均不顯著，但仍可發現在感到很疲勞之駕駛員中，其執勤當日之休息時間及前晚睡眠 時間均較少；前晚睡眠品質亦較差。
表 34 長程駕駛員執勤當日疲勞狀態 ANOVA 分析表 分群
構面
疲勞程度 變異數檢定 a.不疲
勞
b.有點 疲勞
c.很 疲勞
F 值 P 值 小睡
時間 43.81 56.786 8.333 0.662 0.68 前晚睡
眠時間 7.857 7.482 7.167 0.461 0.834 前晚睡
眠品質 4.095 3.571 3.5 1.336 0.26
短程駕駛員之 ANOVA 分析結果如表 35 所示，由表中資料可知值勤前晚之睡眠 時間顯著影響當日執勤之疲勞程度，若進一步利用 LSD 多重比較分析，則發現前晚睡 眠時間越少之短程駕駛員，其執勤當日之疲勞狀況越嚴重。
表 35 短程駕駛員執勤當日疲勞程度 ANOVA 分析表 分群
構面
疲勞程度 變異數檢定 a.不疲
勞
b.有點 疲勞
c.很
疲勞 F 值 P 值 小睡
時間 42.5 32.68 49 0.588 0.560 前晚
睡眠 時間
7.75 6.51 6.2 5.920 0.006 **
前晚 睡眠 情況
2.8 2.25 2.38 2.430 0.101
*表 P<0.10 **表 P<0.05 4.1.3 綜合分析綜合分析綜合分析綜合分析
依據前述調查資料顯示目前國道客運駕駛員產生駕駛疲勞之現象十分普遍，約僅 有 16.75%之受訪駕駛員未曾在駕駛過程中產生疲勞現象，茲就本調查之結果綜合分析 如下：
1. 除工作時間長短會影響駕駛疲勞程度外，不固定的輪班方式，亦會造成駕駛疲勞。
依據前述調查長程駕駛員僅有 2%駕駛員之上班時段固定，短程駕駛員也僅有 11%
每天固定上班時段，其餘 90%之駕駛員均有輪班現象。另外調查也發現長程駕駛 員輪班之變動性較高，在研究訪談的過程中，得知其原因在於長程與短程之營運型 態。長程主要是 24 小時班制，故營運期間長所造成的班次變動性就較短程有限時
間的班制要來的頻繁。
2. 依據前述調查長程駕駛員有 48%認為 0-6 點駕車最為疲勞，24%的駕駛員表示 12-18 點為其次；而短程駕駛員則有 72%認為 12-18 點最為疲勞，21%的駕駛員認為 6-12 點為其次，其中短程駕駛員因時段限制，於 0-6 點及 12-18 點都無排班，故自動排 除。綜合以上結果與柳永青等人(民 91)針對國道高速公路交通事故發生原因之分析 中，肇事發生時間發生以 01-03 點最多，其次為 11-13 點，此兩個時段恰為本研究 國道客運駕駛員感到最疲勞時段，其間是否存在關聯性，值得後續加以深入探討。
3. 問卷調查中長程駕駛員平均連續駕車時間為 11.3 小時，短程亦高達 11.2 小時，兩 者時數偏高的原因，主要是長程駕駛員之工作時間受限於行駛趟次之完整性，無法 在行車過程中因為達到工作時間即停止工作；而短程雖行車距離較短，但亦受限於 較密集的行駛趟次，每當完成一趟勤務後往往又趕著下一班次，故沒辦法有充分休 息。此種現象不僅對駕駛員造成極大負擔，也直接影響到行車安全，故未來駕駛員 合理工作時間認定，值得國道客運業者及相關主管機關依據實際營運環境加以規 範。
4. 依據問卷調查結果，長程駕駛員平均小睡時間為 46.55 分鐘；短程駕駛員則為 35.1 分鐘。顯示大部份駕駛員均懂得利用在休息時間以小睡來恢復體力，但國道客運業 者是否也能提供相對較佳的優質休息環境，讓駕駛員能充分休息一值得相關單位加 以重視。
5. 經由變異數分析後將顯著變數進行多重檢定發現，其中駕駛時數、睡眠品質、睡眠 時間均與疲勞程度相關。即駕駛時數越高疲勞狀態越顯著、睡眠品質越差，在於工 作時間過長產生過度疲勞，進而影響到睡眠品質。另外從駕駛者訪談中，得知工作 壓力太大常造成失眠現象，也與檢定結果相符合。
6. 由於駕駛疲勞屬精神型疲勞，故在路況或天候等外在環境不佳時，因為需增加精神 的集中度而較易產生疲勞現象。而工作時間太長，常源自於國道客運對外在交通情 況的依賴，也由於國道的塞車屢見不鮮，大大拉長了工作時間，而遇假日平均的駕 車時數更高達了 12.21 小時。另外在睡眠不足中，輪班制度與個人因素影響最鉅；
在訪談過程中得知，長程有許多駕駛員由於夜間駕車，時差結果造成生理時鐘之不 適應，導致下班之睡眠時間，無法有效充分休息，故此現象值得各國道客運公司在 排班時納入考量。在個人因素中，其下班後行為往往不受公司所規範，所以若是在 外兼差、或從事同等需消耗精神勞力之活動，則將對隔天的勤務造成影響。
7. 除公司營運作業制度會影響駕駛員疲勞程度外，本研究發現駕駛員休息時間之休閒 管理亦值得加以重視，依據調查發現長程駕駛員有 29%及短程駕駛員有 21%，在 上班休息時間，非但沒有休息，反而從事打牌、看電視或是打電動玩具等同樣易產 生精神型疲勞之休閒活動，此一現象亦值得國道客運公司在駕駛員管理中加以重 視。
8. 不論是嚼食口香糖等提神食物或飲用含有咖啡因之飲料，均為適當消除疲勞方法，
因此各客運公司在駕駛員訓練過程中，亦可教導駕駛員消除疲勞之方法，以提升行 車安全。
4.2 實驗設計實驗設計實驗設計 實驗設計
在確認國道客運駕駛普遍存在駕駛疲勞問題後，為了解駕駛員在疲勞狀態下對於 駕駛績效及行車安全之影響，及日益普遍之疲勞警示系統是否能夠進一步提昇大客車 駕駛之行車安全，本研究計規劃疲勞對駕駛績效之影響分析及疲勞警示系統成效分析 兩項實驗。
4.2.1 疲勞對駕駛績效之影響分析實驗 (一)駕駛模擬器實驗場景與事件設計
本 研 究 參 考 相 關 文 獻 (Philip 等 人 ,2005;Otmani 等 人 ,2003,2005;Nilsson 等 人,1997;Li 等人,2004)後發現，不論實車測試或是以駕駛模擬器作為實驗平台，所選 定的場景多為單調路況，且以高速公路交通量小的路段居多，目的是在創造一單純 且干擾少的駕駛環境，讓受測者可以快速進入駕駛疲勞狀態，便於實驗蒐集各項數 據；基於此，本研究擬定之實驗場景便以台灣地區高速公路為建置對象，場景具有 三個車道與路肩，每車道寬度為 3.75 公尺，路肩寬度為 3 公尺，其車道配置如圖 11 所示；道路兩側為丘陵地，此佈設方式乃為呈現出類似台灣地區國道三號北部路 段的景色，以符合受測者經常行駛之行車路線；場景內交通量為 A 級服務水準 (500pcu/車道/小時)，車流平均分佈於內、外側車道，實驗要求受測者須行駛於中間 車道且不能變換車道，為避免實驗車產生跟車行為，因此中間車道並未安排車實驗 車之外的其他車輛。至於駕駛模擬器模擬場景的各項變數本研究係以交通部運輸研 究所駕駛模擬器之相關研究(民 94)為基礎研擬本研究所需的內容，並將其彙整如表 36。
圖 11 車道配置及入侵事件示意圖
表 36 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 道路類型 高速公路
單向車道數 3 車道及 1 個路肩 車道寬度
(1)車道寬為 3.75 公尺 (2)外側路肩寬為 3 公尺 (3)內側路肩寬為 1 公尺 分隔狀況 分隔島(交通島)
道路幾何 直線路段 道路坡度 平坦
標線 黃色實線、白色實線與白色虛線 天候 晴天
時間 白天
車流量 A 級服務水準(雙向道路上皆有車流) 事件物體 隨機由道路左側或右側接近中間車道 其他車種 小客車、Pick up、SUV
道路週邊環境 丘陵地
在事件設計部分，由於每位受測者其駕駛疲勞累積速度不同，因此進行實驗時 間均不相同，故本實驗無法訂定各類事件明確發生次數，因此採以事件觸發時機為 條件。本研究所設計之事件內容共有四類，將分別說明如下：
1. 車道入侵事件：本事件為瞭解受測者在非疲勞與疲勞狀態下遭遇突發狀況之反 應能力，故安排了車道入侵事件，藉由該事件可量測受測者對於事件物感知反 應時間，並分析感知反應時間是否產生變化或具有某特定趨勢。車道入侵事件 的觸發邏輯乃是當實驗車車速介於 80-100 公里/小時之間，事件物(狗)將隨機由 左側道路邊緣或右側道路邊緣橫向移動至中間車道正中央並停止，於 5 秒後取 消事件(狗消失)，其匯入距離(事件物到達中間車道中央)為距實驗車 3 秒(約 75 公尺)，移動速度為 10 公里/小時(2.78 公尺/秒)；為避免受測者產生學習性而對 事件物之觸發具有預期心理導致實驗失準，事件物將隨機由道路邊緣左側或右 側出現。至於事件觸發間隔，鑑於本實驗時間較長，且為避免事件觸發過於頻 繁反而致使受測者花費過多精神於事件處理上，故每次事件觸發時間至少需間 隔 3-5 分鐘，以維持單調路況。為使事件物於距實驗車 3 秒鐘前到達中間車道 正中央，故事件物需提前由路側出發：
(1) 事件物由右側路緣出現：因右側路緣距離中間車道中央為 8.625 公尺，故事 件物需提前 3.10 秒由路緣出現。
(2) 事件物由左側路緣出現：因左側路緣距離中間車道中央為 6.625 公尺，故事 件物需提前 2.38 秒由路緣出現。
(3) 事件物尺寸為：60 公分(長)×65 公分(高)。
2. 「正確率/錯誤率」實驗：本研究為瞭解受測者對於非緊急事件如路旁景物之反 應能力，故採用了「正確率/錯誤率」的實驗。該實驗方式乃是採用路旁標誌內 容辨視為其方法，本實驗所採用標誌為速限標誌(請參照圖 12)，其牌面速限選 擇字體形狀相似的 80 與 08，讓受測者進行辨視。該事件其出現時機為每 3-5 分鐘隨機出現一標誌牌，出現時間為距離實驗車 2 秒鐘前，出現位置為距離道 路右側邊緣 1 公尺並與道路呈 90 度夾角，其顯示內容為隨機選取；當受測者觀 察到速限標誌為實驗要求之「80」，即往復撥動模擬器「排氣煞車撥桿」一次，
若標誌排面為「08」則不需採取行動。至於受測者反應正確或錯誤之判斷方式 則如表 37 所示。透過此事件，便可獲得受測者在非疲勞與疲勞狀態下對於標誌 牌面反應的正確率與錯誤率，以分析受測者對標誌牌辨識能力是否具有特定的 變化。
圖 12 速限標誌示意圖 表 37 速限標誌牌面情境
標誌牌面速 限 (公里/小時)
撥 桿
未撥 桿
80 正 確
錯誤
08 錯 誤
－
3. 疲勞特徵問卷：問卷法是駕駛疲勞研究中常用的方法，本研究期望使用問卷法 得知受測者各種駕駛疲勞症狀的程度，作為受測者非疲勞與疲勞狀態的判斷依 據。問卷出現時機將以駕駛模擬器之系統時間進行計算，每 20 分鐘進行一次駕 駛疲勞問卷(Nilsson,1997)，該問卷內容包含由文獻彙整得出的常見駕駛疲勞徵 狀，各徵狀由無、輕微、中度至嚴重共分 10 個等級。進行問卷訪談時，駕駛場 景將停止並把問卷內容投影於模擬器中央螢幕上，受測者僅需坐於駕駛座上，
依問卷內容逐題回答即可，如此可減少因環境轉換而改變受測者疲勞程度之可 能性，進而影響後續實驗結果；工作人員將點選受測者選取之各駕駛疲勞徵狀 得分，並紀錄於駕駛模擬器資料庫內，便於資料存取與後續分析之用；問卷填
