周永垒， 于 泽，2

(1.大连舰艇学院 政治系，辽宁 大连116001；2.河南大学 教育科学学院，河南 开封 475000)

不同音乐条件对军车驾驶员速度预测准确性的影响

周永垒1， 于 泽1，2

(1.大连舰艇学院 政治系，辽宁 大连116001；2.河南大学 教育科学学院，河南 开封 475000)

本研究采用TTC范式，考察目标物以不同速度运动时，不同经验的军车驾驶员的速度预期准确性是否会受到所收听的不同类型音乐的影响。研究设计了2×3×3混合实验，被试为军车驾驶员，职业级与新手级各32名，每组被试均在不同音乐类型下预判不同运动速度下的目标到达指定地点的时间。结果发现：(1)音乐类型显著影响新手级驾驶员对运动物体速度预期的准确性。驾驶员听DJ音乐时对目标预判的误差要大于驾驶员不听音乐时或是听舒缓音乐时的预判误差。(2)无论驾驶员经验如何，以及在何种音乐条件下，驾驶员对低速与高速运动目标的预判误差要显著大于中速运动目标的预判误差。(3)驾驶员类型影响驾驶员对目标预测的误差，驾驶经验不同对运动目标预判的误差大小受驾驶员驾驶车辆时所收听音乐类型的影响。

TTC范式；音乐类型；经验类型；速度类型；速度预期准确性

一、研究背景

驾驶汽车时收听音乐已经有很长的一段历史。从20世纪60年代驾驶员使用盒式录音带收听音乐，到90年代使用收音机、录音机或CD机收听音乐，如今除了以往的播放设备，驾驶员还可以用车载播放系统连接MP3、手机等更多的便携式音乐播放设备来收听音乐，汽车由于车载环绕立体声系统的配置也成了最佳的听觉环境*LANSDOWN T C. Individual differences and propensity to engage with in-vehicle distractions-a self-report survey [J]. Transportation research part F: traffic psychology and behaviour, 2012, 15(1): 1-8.。伴随着我军机械化、信息化进程的加快，军用车辆装备在数量、质量、种类及应用范围上不断提高和扩大。军车驾驶员也不可避免地出现“驾车时听音乐”这一顺应时尚汽车文化的行为。Patel等强调，虽然很多驾驶员在开车时会收听音乐，但听着音乐开车并不一定是安全的*PATEL J, BALL D J, JONES H. Factors influencing subjective ranking of driver distractions [J]. Accident analysis & prevention, 2008, 40(1): 392-395.。音乐可能由于分散了驾驶员的注意力，使得驾驶员的危险知觉受到损害*DIBBEN N, WILLIAMSON V J. An exploratory survey of in-vehicle music listening [J]. Psychology of music, 2007, 35(4): 571-589.，进而增加交通意外事故发生的风险*SLAWINSKI E B, MACNEIL J F. Age, music, and driving performance [J]. Psychomusicology: music, mind & brain, 2002, 18(1): 123-131.。

已有的相关研究主要集中探讨音乐旋律(如音乐的节奏、强度)对驾驶员驾驶行为的影响。Brodsky采用3种不同节奏的音乐作为条件，考察驾驶员的驾驶行为，结果发现当驾驶员收听快节奏的音乐时更容易犯错误*BRODSKY W. The effects of music tempo on simulated driving performance and vehicular control [J]. Transportation research part F : traffic psychology & behaviour， 2001， 4(4): 219-241.。这是因为驾驶员的注意资源被听觉系统与视觉系统所公用，视觉信息的加工受到听觉信息加工的影响*SPENCE C，READ L. Speech shadowing while driving: on the difficulty of splitting attention between eye and ear[J]. Psychological science， 2003， 14 (3): 251-256.。汽车行驶期间如果驾驶员听歌会受到语言的干扰，驾驶员在完成一个“双任务”，这可能会增加驾驶员的认知负荷*BLANCO M，BIEVER W J， GALLAGHER J P，et al. The impact of secondary task cognitive processing demand on driving performance [J]. Accident analysis and prevention，2006， 38: 895-906.，并直接干扰驾驶行为*LEE Y C，LEE J D， BOYLE L N. Visual attention in driving: the effects of cognitive load and visual disruption[J]. Humane， 2007， 49 (4): 721-733.，表现为减弱驾驶员对汽车的控制能力等*RAKAUSKAS M E，GUGERTY L J，WARD N J. Effects of naturalistic cell phone conversations on driving performance[J]. Journal of safety research，2004， 35 (4): 453-464.。

速度感知是指个体利用视觉系统所接收到的信息对物体的运动速度进行判断与估计。速度感知的准确与否对驾驶员的驾驶安全至关重要*潘文献. 驾驶员安全可靠度分析[J]. 工业安全与环保， 2010， 36(3):56-58.。例如，驾驶员对于十字路口与自己视力方向垂直和水平的车辆、行人的速度感知会影响其行车安全。驾驶员对车外运动对象的速度估计不准确或者错误会造成事故，这一观点已经被许多研究所证实*管连荣.交通事故中的司机因素研究[J].心理学动态， 1984，2(3): 65-69.。本研究要探讨的是，当军车驾驶员驾驶车辆并收听音乐时，不同类型的音乐是否会影响驾驶员的速度预期，进而影响驾驶安全。已有研究发现，汽车行驶的速度会影响驾驶员对其速度预期的准确性。李小华等探讨了驾驶员在4种车速条件下的速度估计的正确性，结果发现，速度和距离对速度估计的正确性有影响， 且两者之间存在显著的交互作用*李小华， 何存道，彭楚翘，等. 卡车驾驶员速度估计研究[J].心理科学， 1997，20(6):525-529.。此外，驾驶员的经验不同，其对危险的知觉水平会有所不同，驾驶时不同经验等级驾驶员的认知负荷会不同，受所听音乐的影响水平也会不同。综合以上因素，本研究拟考察当目标物以不同水平的速度运动时，不同经验的军车驾驶员的速度预期准确性是否会受到所收听音乐类型的影响。

二、研究方法

(一)被试

借鉴前人研究中对驾驶经验等级的界定，招募海军某院校、某基地职业级军车驾驶员、新手级军车驾驶员共 64名，全部为男性。职业级军车驾驶员32名，取得驾照年限5年以上，驾驶里程超过10万km，22～28岁之间，平均年龄25.16 岁(SD=1.51)；新手级军车驾驶员32名，获得驾照1年以内，驾驶里程不足 1万km，18～20 岁之间，平均年龄 18.81 岁(SD=0.74)。所有被试的听力、视力或校正视力正常。

(二)设计

实验任务采用遮挡范式，该范式为在屏幕上呈现模拟物体以某一速度的运动，首先目标物体的运动是可见的，然后进入一段被遮挡区，被试需要根据之前收集的视觉信息进行判断，判断这一运动物体到达实验确定目标点所需要用的时间，这个过程被定义为对碰撞时间(time to collision 或time to contact，简称TTC)的估计*王长生， 刘革， 付全， 等. 运动时间知觉研究现状及其展望[J]. 北京体育大学学报， 2007， 30(6): 777-780.。个体所估计碰撞时间的数值与真实碰撞时间的数值之间的差值，是个体对运动物体速度感知精确性的反映。

采用2(驾驶经验级别：职业级驾驶员、新手级驾驶员)×3(目标的速度：低速、中速、高速)×3(音乐条件：无音乐条件、舒缓音乐条件、DJ音乐条件)的混合实验设计。

其中驾驶经验(职业级、新手级)为组间因素，组内因素为目标的速度(低速、中速、高速)和音乐条件(无音乐条件、舒缓音乐条件、DJ音乐条件)。本研究通过3个维度——响度、速度及音乐的风格来区分音乐条件(见表1)。

表1 音乐条件的定义

因变量为被试预判车到终点时与实际终点线之间的差距(像素)，预测超过终点的像素为“正号”，预测不到终点的像素为“负号”。差距的绝对值越高，成绩越差。控制变量为驾驶员对收听音乐的熟悉程度和喜爱程度(以5点量表计分，1分为最不熟悉，5分为最熟悉)，被试需要在实验后的问卷调查中回答，如果被试对不同音乐判断的数值差异不显著，说明不同驾驶员对运动物体的速度预期准确性间的差异不是由驾驶员对不同类型音乐的偏好度和熟悉度产生的。

(三)实验仪器

方正计算机一台，17英寸平面，分辨率为1 024×1 024，显示器垂直刷新频率为85Hz；Eprime自编程序提供随机呈现的刺激并记录被试反应时；音箱两部。

(四)实验材料

1.任务材料

9段视频录像，视频录像中的车子以不同速度前行，经过一段明区后，将被山体遮挡，被试需根据其在明区时的速度，判断其通过山体遮挡区到达终点线的时间，按反应键确认。视频中车子的速度分为3个水平9个速度，其中低速为80、81、82、83、84、85、86、87、88像素/s，中速为140、141、142、143、144、145、146、147、148像素/s，高速为200、201、202、203、204、205、206、207、208像素/s。车子运动的距离为896像素。

2.音乐材料

将某知名音乐网站上的歌曲按照下载量由高到低排列，根据对音乐类型这一自变量的操作定义，节选一首现代流行音乐和一首DJ电子音乐。每首音乐时长为2 min 40 s。

DJ音乐材料是有中文歌词、响度为85 dB、速度为120 bpm(beats per minute，每分钟节拍数单位)以上的音乐。舒缓音乐材料有中文歌词、响度为63 dB、速度为60 bpm以下的流行音乐。为验证所选的音乐材料是否符合实验的操作定义，请辽宁师范大学音乐学院的一名研究生按实验要求的操作定义对音乐材料进行重评和分类。

(五)实验程序

一是被试进入实验室面对计算机屏幕坐好，视距为60 cm。二是向被试宣读实验任务的指导语：“请大家做一个预判测试。在显示器上，有一辆车以某个速度前行，经过一段明区后，将被山体遮挡，请根据其在明区时的速度，判断其通过山体遮挡区到达终点线的时间，按反应键确认。按空格键进行下一次判断。”三是练习实验(材料与正式实验不同)。四是正式实验。正式实验中，被试在3种背景音乐条件下 (公放，音量大小恒定)，各完成9次预判测试。音乐呈现顺序与预判测试采用拉丁方格的方式进行随机排列。五是每名被试完成判断之后要进行一项问卷测试，以判断被试对每首音乐的熟悉程度、喜爱程度。

三、结果分析

(一) 控制变量

本研究的控制变量为驾驶员对音乐的熟悉程度和喜爱程度。在完成实验后，研究者请所有驾驶员对所听歌曲的熟悉程度和喜爱程度评分(1～5分)，分数越高越熟悉、越喜爱。研究者对驾驶员自我报告的结果进行了方差分析，发现驾驶员对所听音乐的熟悉程度与喜爱程度的评分差异不显著，即本研究中的音乐的熟悉程度及选择偏好得到了控制。

(二)不同音乐条件下不同驾驶员对速度预测的反应分析(见表2)

使用SPSS16.0软件对各条件下驾驶员的预测误差数据进行方差分析，结果如下：目标速度类型的主效应极其显著，F(2，124)=452.847，p<0.01，η2=0.880，驾驶员对低速与高速运动目标的预判误差要显著大于中速运动目标的预判误差；音乐条件的主效应极其显著，F(2，124)=42.099，p<0.01，η2=0.404，驾驶员听DJ音乐对目标预判的误差要大于驾驶员不听音乐或是听舒缓音乐时的预判误差；被试类型的主效应极其显著，F(1，62)=8.066，p<0.01，η2=0.115，职业级驾驶员对运动目标的预判误差要显著小于新手级驾驶员对运动目标的预判误差；目标速度类型与驾驶经验类型间的交互作用极其显著，F(2，124)=18.917，p<0.01，η2=0.234；音乐条件与驾驶经验类型间的交互作用极其显著，F(2，124)=13.659，p<0.01，η2=0.181；目标速度类型与音乐条件间的交互作用极其显著，F(4，248)=4.174，p<0.01，η2=0.063。驾驶经验类型与目标运动速度类型、音乐类型3个因素间的交互作用达到边缘显著性水平，F(4，248)=2.033，p=0.09<0.1，η2=0.032。

对各种交互作用进行简单效应分析，数据结果发现：对于职业级驾驶员，音乐类型的主效应非常显著，F(2，124)=4.00，p<0.05，驾驶员听DJ音乐对目标预判的误差要大于驾驶员不听音乐或是听舒缓音乐时的预判误差；对于新手级驾驶员，目标速度类型的主效应极其显著，F(2，124)=51.76，p<0.01，驾驶员听DJ音乐对目标预判的误差要大于驾驶员不听音乐或是听舒缓音乐时的预判误差。

驾驶经验类型与目标运动速度类型及音乐类型3个因素间的交互作用达到边缘性显著水平，F(4，248)=2.033，p=0.09<0.1，η2=0.032。对三因素的交互作用进行简单效应分析，结果发现：对于职业级驾驶员，无论目标运动速度如何，不同音乐类型下，对运动目标的预判误差差别不明显。无论音乐类型如何，目标运动的速度类型影响职业级驾驶员的判断，F1(2，126)=26.24，p<0.01；F2(2，126)=21.55，p<0.01；F3(2，126)=20.30，p<0.01。目标运动的速度为低速或高速时驾驶员对运动目标的预判误差明显大于目标运动的速度为中速时驾驶员对运动目标的预判误差。

对于新手级驾驶员，当目标运动速度为低速或中速时，新手级驾驶员对目标的预测误差在不同音乐条件下不同，F1(2，126)=26.27，p<0.01；F2(2，126)=61.85，p<0.01，在无音乐或舒缓音乐下驾驶员对运动目标的预判误差明显小于DJ音乐条件下驾驶员对运动目标的预判误差；当目标运动速度为高速时，新手级驾驶员对运动目标的预判误差在不同音乐条件下不同，F3(2，126)=3.26，p<0.05，在无音乐或舒缓音乐下驾驶员对运动目标的预判误差明显大于DJ音乐条件下驾驶员对运动目标的预判误差。无论音乐类型如何，目标运动的速度类型影响新手级驾驶员的判断，F1(2，126)=91.15，p<0.001；F2(2，126)=96.92，p<0.01；F3(2，126)=99.07，p<0.01。目标运动的速度为低速或高速时驾驶员对运动目标的预判误差大于目标运动的速度为中速时驾驶员对运动目标的预判误差。

表2 不同音乐条件下不同级别驾驶员的速度预测反应比较

从以上结果中我们可以发现，驾驶员对运动物体速度预期的准确性受驾驶员判断时收听的音乐类型、驾驶员经验类型及物体运动的速度3个因素的影响。

四、讨 论

(一)收听的音乐类型对驾驶员速度预期的影响

本研究结果表明，音乐类型显著影响驾驶员对运动物体速度预期的准确性。驾驶员听DJ音乐时对目标预判的误差要大于驾驶员不听音乐时或是听舒缓音乐时的预判误差。这一结果支持Brodsky的实验结论*BRODSKY W. The effects of music tempo on simulated driving performance and vehicular control [J]. Transportation research part F :traffic psychology & behaviour， 2001， 4(4): 219-241.。Brodsky采用3种不同节奏的音乐作为条件，考察驾驶员在电脑上模拟的驾驶行为，结果发现音乐节奏影响驾驶员的驾驶速度和速度估计，随着驾驶员收听音乐节奏变快，驾驶员的驾驶速度和速度估计也会变快。

对于新手级驾驶员，当目标运动速度为低速或中速时，无音乐或舒缓音乐条件下驾驶员对运动目标的预判误差明显小于DJ音乐条件下驾驶员对运动目标的预判误差；当目标运动速度为高速时，无音乐或舒缓音乐条件下驾驶员对运动目标的预判误差明显大于DJ音乐条件下驾驶员对运动目标的预判误差。而对于职业级驾驶员，无论目标运动速度如何，不同音乐类型下，对运动目标的预判误差差别不明显。收听音乐对新手级驾驶员来说增加了任务的负荷，而对于职业级驾驶员来说，音乐对其影响不明显。对于新手级驾驶员出现对运动目标预判误差随音乐类型变化这一现象的原因，North等的研究给出了解释*NORTH A， HARGREAVES D， HEATH S. Musical tempo and time perception in a gymnasium [J]. Psychology of music， 1998， 26: 78-88.。速度、时间和距离之间的关系决定了在一定时间内，快速运动的物体运动的距离远。所以，我们会有一个认知，即越快意味着持续的时间越长。按照这一逻辑，我们可以假设节奏快的音乐刺激被感知持续的时间比节奏慢的音乐刺激持续的时间要长，所以才会出现本实验的结果。

(二)目标速度对驾驶员速度预期的影响

本研究假设目标运动速度类型影响驾驶员对目标预测的误差。结果表明，无论驾驶员经验如何，以及在何种音乐条件下，驾驶员对低速与高速运动目标的预判误差要显著大于中速运动目标的预判误差。当目标物运动速度快时，驾驶员会高估物体到达终点的时间；当目标物运动速度慢时，驾驶员会低估物体到达终点的时间。

本研究采用的是研究目标物体速度感知测试的经典范式——TTC 范式。本研究的结果与以往研究结果一致。早在1996年，Cavallo等就发现，视觉条件正常条件下，不存在速度效应；但在视觉条件不好的情况下，速度存在区分性效应*CAVALLO V, LAURENT M.Visual information and skill level in time-to collision estimation[J].Perception,1988,17:623-632.。黄端等的研究进一步指出：当运动速度较慢时，物体运动速度的影响增强；当目标物体慢速运动时，个体对其速度估计会更加困难*黄端， 张侃. 碰撞时间估计的影响因素研究[J]. 心理科学， 2008， 31(6):1284-1286.。Kiefer等的实验结果指出：对 TTC 的估计要考虑到运动物体当时的速度，速度的增加会导致 TTC 高估*KIEFER R J， FLANNAGAN C A， JEROME C J. Time-to-collision judgments under realistic driving conditions[J]. Human factors， 2006， 48(2):334-345.。唐日新等的研究发现：拦截慢速运动物体时，拦截行为启动偏早，而在快速运动的情景下启动偏晚；即个体对慢速运动物体会存在高估速度的倾向，而对快速运动物体会存在低估速度的倾向*唐日新， 张智君， 刘玉丽，等. 伸手拦截启动中的信息利用[J]. 心理学报， 2010， 4 (4): 507-517.。

(三)驾驶经验对驾驶员速度预期的影响

本研究假设驾驶员类型影响驾驶员对目标预测的误差。结果表明：对于职业级驾驶员，无论目标运动速度如何，当收听的音乐类型不同时，其对运动目标的预判误差差别不明显；而对于新手级驾驶员，当目标运动速度为低速或中速时，无音乐或舒缓音乐条件下驾驶员对运动目标的预判误差明显小于DJ音乐条件下驾驶员对运动目标的预判误差；当目标运动速度为高速时，无音乐或舒缓音乐条件下驾驶员对运动目标的预判误差明显大于DJ音乐条件下驾驶员对运动目标的预判误差。以上研究结果与研究假设相符，与Konstantopoulos等的研究也一致*KONSTANTOPOULOS P， CHAPMAN P，CRUNDALL D. Driver’ s visual attention as a function of driving experience and visibility. Using a driving simulator to explore drivers’ eye movements in day， night and rain driving[J]. Accident analysis and prevention， 2010， 42:827-834.，即不同经验影响驾驶员的驾驶行为。原因可能是收听音乐会增加新手级驾驶员的认知负荷，而收听音乐并不增加职业级驾驶员的认知负荷。驾驶经验不同对运动目标预判的误差大小受到驾驶员驾驶车辆时所收听音乐类型的影响。

五、结 论

本实验发现：第一，音乐类型显著影响新手级驾驶员对运动物体速度预期的准确性。驾驶员听DJ音乐时对目标预判的误差要大于驾驶员不听音乐时或是听舒缓音乐时的预判误差。第二，无论驾驶员经验如何，以及在何种音乐条件下，驾驶员对低速与高速运动目标的预判误差要显著大于中速运动的目标的预判误差。第三，驾驶员类型影响驾驶员对目标预测的误差。驾驶经验不同对运动目标预判的误差大小受驾驶员驾驶车辆时所收听音乐类型的影响。

〔责任编辑：张秀红〕

The influence of different music conditions on the speed prediction accuracy of military vehicle drivers

Zhou Yonglei1， Yu Ze1， 2

(1.DepartmentofPoliticalStudies，DalianNavalAcademy，Dalian116001，China; 2.SchoolofEducationalScience，He’nanUniversity，Kaifeng475000，China)

The present study was designed to investigate whether the prediction accuracy of military driver of different experience would be affected by listening to different types of music under the control of the speed of the object. The subjects in the study were military vehicle drivers on occupation level and novice level and each level had 32 persons. The TTC paradigm was used， in which each group of subjects anticipated the time when the object of different moving speed arrived at the designated location under listening to different types of music. The result showed: (1) the music types significantly affected the novice level drivers on the prediction accuracy under different moving speed. When the driver listened to the DJ music， the error of the target prediction was higher than that of the driver when listening to no music or listening to the soothing music. (2) No matter how the driver’s experience was and what kind of music he was listening to， the error to predict the moving target of low speed or high speed was higher than when predicting the movement target of medium speed.(3) The prediction error was influenced by the types of drivers. The influence of different driving experience on the prediction of the moving target was affected by the type of music the driver was listening to.

TTC paradigm; types of music; types of experience; types of speed; prediction accuracy of speed

10.16216/j.cnki.lsxbwk.201703011

2017-01-05

国家社会科学基金军事学项目“航母人员岗位胜任特征模型建构与应用研究”(11GJ003-075)；教育部人文社会科学青年基金项目“书面韵律信息的作用及其加工的脑机制”(13YJC740128)

周永垒(1966- )，男，福建三明人，大连舰艇学院教授，主要从事军事心理学研究；于 泽(1983- )，女，辽宁锦州人，大连舰艇学院讲师，博士，河南大学在站博士后，主要从事汉语认知加工及军事心理学研究。

B842.1

A

1000-1751(2017)03-0011-06