驾驶模拟器中视觉-前庭整合与行为适应的建模
神经元与认知
2018-11-08 v3 计算工程、金融与科学
系统与控制
摘要
众所周知，不仅视觉，其他感觉模态也会影响驾驶员对其车辆的控制，且驾驶员会随时间适应感觉线索的持续变化（例如在驾驶模拟器中），但这些行为现象背后的机制尚不清楚。在此，我们考量关于驾驶员在回转任务中的转向如何受前庭线索下调影响的现有文献，并提出一个能解释经验观测效应的驾驶员模型，即：初始暴露期间任务表现下降且转向用力增加，随任务暴露时间延长这些效应部分逆转。出乎意料的是，该模型还复现了另一经验发现：运动下调的局部最优，即路径跟踪优于提供一对一运动线索时。总体而言，结果表明：(1) 驾驶员直接将前庭信息作为确定适当转向的一部分使用；(2) 运动下调导致偏航率低估现象，即驾驶员表现得如同模拟车辆旋转得比实际更慢。然而，(3) 在回转任务中，一定程度的此类偏航率低估有益于路径跟踪表现。此外，(4) 回转任务中经验观测到的行为适应，可能由于 (a) 前庭线索的降权，和/或 (b) 对控制误差敏感性的增加，以决定何时及多大程度调整转向，但 (c) 似乎并非以对所接收前庭输入进行完全补偿性重标度的形式。此处的分析为模拟驾驶提供了新见解与假设，所开发模型可用于支持驾驶及其他任务领域中多感觉整合与行为适应的研究。
引用
@article{arxiv.1810.12441,
title = {Modelling visual-vestibular integration and behavioural adaptation in the driving simulator},
author = {Gustav Markkula and Richard Romano and Rachel Waldram and Oscar Giles and Callum Mole and Richard Wilkie},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.12441},
year = {2018}
}
备注
Changes in v2: Minor language improvements to Abstract and Conclusion; Changes in v3: Added acknowledgments and data statement