(陜西省行為與認(rèn)知心理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室暨陜西師范大學(xué)心理學(xué)院,西安 710062)

1 引 言

駕駛是一個需要實(shí)時監(jiān)控道路環(huán)境，持續(xù)關(guān)注相關(guān)信息、不斷過濾無關(guān)信息并做出正確決策的情境。視覺作為人類應(yīng)用最為廣泛的感覺通道之一，在駕駛過程中起著至關(guān)重要的作用，駕駛員需要依靠視覺檢測場景的變化，否則可能發(fā)生危險事故。例如，如果交通指示燈由綠變紅，行人開始過馬路，但駕駛員卻在低頭瀏覽手機(jī)信息，則可能由于沒有覺察到指示燈的變化而錯過剎車的最佳時間，發(fā)生交通事故。這種無法覺察到視覺刺激變化的現(xiàn)象稱為變化視盲(Rensink,O’Regan,& Clark,1997)。變化視盲通常包含兩種情況，一種情況是對新出現(xiàn)的刺激覺察失敗；另一種情況是未能覺察到原有刺激在位置、運(yùn)動狀態(tài)等方面的變化。交通領(lǐng)域中研究較為廣泛的“視而不見”錯誤就屬于變化視盲現(xiàn)象的一種，指的是駕駛員的視線雖然指向道路上的危險目標(biāo)，但是卻沒有知覺到其存在。事故統(tǒng)計顯示，變化視盲已經(jīng)成為交通事故中除了酗酒、超速、疲勞駕駛等因素之外的重要原因，大約9%的嚴(yán)重交通事故是由于變化視盲導(dǎo)致的(Beanland,Fitzharris,Young,& Lenne,2013)。

傳統(tǒng)的認(rèn)知心理學(xué)采用閃爍范式、迫選范式等方法研究了變化視盲現(xiàn)象及其影響因素，結(jié)果表明視覺干擾、認(rèn)知負(fù)荷、變化的顯著性、視覺情景的復(fù)雜性、變化的內(nèi)容及形式、搜索策略以及專家與新手等因素都會導(dǎo)致變化視盲(見綜述，夏瓊&錢秀瑩,2008)。與之類似，這些因素同樣影響交通場景中的變化覺察。但是，已有研究中影響駕駛員變化覺察因素雖然廣泛卻零散，未能體現(xiàn)在一個統(tǒng)一連貫的框架下，且并未關(guān)注深層機(jī)制。本文首先從“人-機(jī)-環(huán)”的角度梳理了影響駕駛員變化覺察的主要因素，并將其歸結(jié)于場景變化特征和駕駛員特征兩部分；其次，以變化檢測的表征理論為基礎(chǔ)，建立了交通心理學(xué)中駕駛員變化視盲的認(rèn)知過程模型，并將各個因素納入模型之中；最后，結(jié)合影響因素與認(rèn)知過程模型，提出了改善駕駛員變化覺察的設(shè)計思路，并對變化視盲在交通安全領(lǐng)域的潛在研究予以展望。

2 影響駕駛員變化覺察的主要因素

在交通場景下，駕駛員處于一個典型的“人-機(jī)-環(huán)”系統(tǒng)之中，因此將影響駕駛員變化覺察的主要因素歸結(jié)于場景變化特征和駕駛員特征兩個部分，其中場景變化特征包含了車輛和道路環(huán)境的變化。場景變化的特征主要包括變化的視覺顯著性、安全相關(guān)性以及位置與復(fù)雜度；駕駛員特征主要包括駕駛員的注意廣度、記憶容量、認(rèn)知或心理負(fù)荷、駕駛經(jīng)驗(yàn)以及對道路的熟悉性。

2.1 場景變化的特征對變化覺察的影響

2.1.1 變化的視覺顯著性

變化的視覺顯著性通常指目標(biāo)刺激及其變化在場景中的顯著程度，如果發(fā)生變化的刺激在視覺上足夠突出，或變化前后的差異足夠顯著,變化視盲發(fā)生的概率會明顯降低。有關(guān)變化顯著性的研究在視覺搜索領(lǐng)域已經(jīng)有非常成熟的模型，在實(shí)際交通情境中，其他道路使用者的類型、大小以及普遍程度對駕駛員的安全駕駛表現(xiàn)有著重要影響(Beanland,Lenné,& Underwood,2014;Martens,2011;Thornley,Woodward,Langley,Ameratunga,& Rodgers,2008)。Thornley等人(2008)利用網(wǎng)絡(luò)調(diào)查的方法研究了自行車手的交通安全情況。在調(diào)查中，被試需要對過去12個月內(nèi)發(fā)生的碰撞事故進(jìn)行自我報告。研究結(jié)果顯示，小型道路使用者(例如騎自行車的人、行人和騎摩托車的人)可能更容易發(fā)生碰撞事故，因?yàn)樽孕熊嚦霈F(xiàn)時，場景的變化程度不像轎車等體積較大的車輛時明顯。Martens(2011)使用電影范式探究交通標(biāo)志的變化幅度對駕駛員變化覺察的影響。在短片中，根據(jù)黑色像素點(diǎn)所占比例的大小，變化前后的交通標(biāo)志被劃分為“相似”(小差異)、“相當(dāng)不同”(中等差異)和“非常不同”(差別很大)三個等級；被試需要觀看6部以駕駛員視角拍攝的短片，并尋找與交通相關(guān)的變化。結(jié)果表明，與“相似”條件相比，“非常不同”條件下變化視盲的發(fā)生率下降了38.5%，即當(dāng)交通標(biāo)志的變化更加明顯時，發(fā)生變化視盲的概率明顯降低。

2.1.2 變化的安全相關(guān)性

現(xiàn)實(shí)生活中充斥著大量的視覺刺激變化，在檢測過程中，不同性質(zhì)的場景變化對觀察者的意義各不相同，觀察者能夠更快速準(zhǔn)確地檢測到與整個場景或者個人相關(guān)的目標(biāo)變化(Beanland et al.,2014)。在交通場景中，安全相關(guān)性無疑是對駕駛行為最具有意義的指標(biāo)之一。Mueller和Trick(2013)使用閃爍范式探究安全相關(guān)性和目標(biāo)大小對變化覺察的影響。結(jié)果顯示，無論是在變化覺察的準(zhǔn)確率還是反應(yīng)時表現(xiàn)上，被試對于高安全相關(guān)性目標(biāo)變化的覺察表現(xiàn)都顯著優(yōu)于低安全相關(guān)性的目標(biāo)；安全相關(guān)性和目標(biāo)大小存在交互作用，對于高安全相關(guān)性的目標(biāo)，體型越大越容易被覺察，而低安全相關(guān)性目標(biāo)不存在這種差異。這警示我們，對于較小體積的高安全相關(guān)性目標(biāo)應(yīng)該給予更多關(guān)注。Beanland等人(2017)同樣使用閃爍范式探究了目標(biāo)類型和安全相關(guān)性對駕駛場景中變化視盲的影響。研究者使用城市和鄉(xiāng)村道路場景的照片作為刺激材料，變化目標(biāo)的類型包括路標(biāo)、汽車、摩托車、交通燈、行人、動物和樹。根據(jù)駕駛員是否需要對其進(jìn)行反應(yīng)，這些變化目標(biāo)被分為高、低安全相關(guān)組。結(jié)果顯示，在城市場景中，安全相關(guān)性主效應(yīng)顯著，駕駛員對與安全相關(guān)性更高的變化目標(biāo)檢測效率更高；而在鄉(xiāng)村場景中，安全相關(guān)性對變化檢測的影響不具有顯著性。

2.1.3 變化位置與場景復(fù)雜度

變化發(fā)生的位置對變化檢測具有一定影響。相對于視野中央?yún)^(qū)域，邊緣區(qū)域的變化更容易被人忽視，從而產(chǎn)生變化視盲。Galpin等人(2009)研究了變化發(fā)生的位置對新老司機(jī)變化檢測的影響。研究中變化的位置分為中心區(qū)域和邊緣區(qū)域：屏幕中央50%的區(qū)域定義為中心區(qū)域，剩下左右兩邊各25%的區(qū)域定義為邊緣區(qū)域。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，變化位置主效應(yīng)顯著，中心區(qū)域的變化覺察表現(xiàn)顯著高于邊緣區(qū)域。在Zhao等人(2014)的研究中，以屏幕中心為原點(diǎn)，垂直和水平方向25%的區(qū)域被定義為中心視野，其余區(qū)域?yàn)檫吘壱曇?。結(jié)果顯示，相比于邊緣區(qū)域，駕駛員對中心區(qū)域的場景變化有著更好的檢測表現(xiàn)。因此，駕駛員應(yīng)當(dāng)有意識地對邊緣區(qū)域的刺激予以注意。

當(dāng)變化場景過于復(fù)雜時，駕駛員的變化覺察表現(xiàn)會有所下降。Smilek等人(2007)使用問卷調(diào)查的方法評估駕駛場景的復(fù)雜程度以及觀察者主觀意識對變化覺察的影響。研究者要求被試分別想象自己在車輛很多(復(fù)雜)或車輛很少(簡單)的高速公路上行駛，并對“有意識地監(jiān)測路況變化的重要性”進(jìn)行七點(diǎn)評分。結(jié)果顯示，交通情境越復(fù)雜，被試的評分越高，表明復(fù)雜的交通情景提升了駕駛員監(jiān)控周圍車輛或路況變化的意識(Smilek,Eastwood,Reynolds,& Kingstone,2007)。但是，復(fù)雜的道路環(huán)境可能增加駕駛員的認(rèn)知負(fù)荷，占用更多的認(rèn)知資源。實(shí)證研究結(jié)果顯示，相比于城市場景，人們對于鄉(xiāng)村場景的變化檢測表現(xiàn)更好，研究者認(rèn)為這是由于城市交通場景過于復(fù)雜的結(jié)果；除此之外，路邊環(huán)境也會對駕駛員的注視行為產(chǎn)生影響(Beanland et al.,2017;Fitzpatrick,Samuel,& Knodler Jr,2016)。

2.2 駕駛員的特征對變化覺察的影響

2.2.1 注意廣度和記憶容量

注意是影響變化檢測的重要因素。Wolfe等人(2006)認(rèn)為我們的注意資源和記憶資源都存在一定的瓶頸，在短暫的圖片加工中，被試很難注意到所有的物體，即使注意到也會受到記憶資源的制約，導(dǎo)致人們無法識別出相關(guān)信息的變化。Pringle等人(2001)考察了交通場景下注意廣度對年輕人與老年人變化覺察能力的影響。研究者首先采用功能性視野范圍(functional field of view,FFOV)任務(wù)評估被試的注意廣度，隨后以駕駛員車內(nèi)視角拍攝的駕駛場景照片作為實(shí)驗(yàn)材料，要求被試判斷照片場景是否發(fā)生變化，并記錄變化覺察的反應(yīng)時與準(zhǔn)確率。結(jié)果顯示，注意廣度與變化覺察效率顯著相關(guān)，即功能性視野范圍越小(注意廣度窄)，個體變化覺察反應(yīng)越慢。

此外，變化檢測的過程就是將變化前后的刺激進(jìn)行表征、存儲并對差異進(jìn)行比較的過程，因此，記憶能力在變化檢測中起著重要作用。Rosielle和Scaggs(2008)將大學(xué)生被試劃分為兩組，一組被試需要判斷熟悉場景和陌生場景的圖片是否發(fā)生變化并報告出來；另一組被試則對該變化檢測任務(wù)的難度予以評級。研究結(jié)果顯示，人們對于熟悉場景的變化檢測和難度估計都未有更好的表現(xiàn)。研究者認(rèn)為這是由于人們對熟悉場景的長時視覺記憶缺乏準(zhǔn)確性，即使是較大的變化(建筑物消失)也無法有效識別。注意和記憶能力受到眾多因素的影響，除了先天的能力水平外，還受當(dāng)時的生理狀態(tài)和心理狀態(tài)的影響，例如駕駛疲勞、酒駕以及路怒等(Harvey,Bayless,& Hyams,2018;Filtness,& Beanland,2018)。除此之外，隨著年齡的增加，功能性視野范圍和工作記憶能力都會逐漸狹窄和衰弱，這可能是老年駕駛員在識別場景變化方面表現(xiàn)更差的重要原因(Heenan,Herdman,Brown,& Robert,2014)。

2.2.2 認(rèn)知或心理負(fù)荷

認(rèn)知或心理負(fù)荷通過占用認(rèn)知資源影響目標(biāo)的識別與檢測。例如，高負(fù)荷狀態(tài)下無法檢測到人臉變化(Murphy & Murphy,2018)；在交通場景中，高負(fù)荷的駕駛員更容易忽視重要安全信息(Lavie,Beck,& Nikos,2014;Murphy & Greene,2015)。Lee等人(2009)要求被試在模擬駕駛過程中完成聽覺任務(wù)。其中，聽覺任務(wù)的內(nèi)容包括三家餐廳的成本、質(zhì)量以及等待時間的信息，每條信息末尾提出與餐廳類別相對應(yīng)的問題，被試需要立即做出回答。結(jié)果顯示，分心任務(wù)下變化檢測的敏感性顯著降低，被試檢測到行人出現(xiàn)的反應(yīng)時顯著增加。除此之外，駕駛過程中手機(jī)等移動設(shè)備的使用經(jīng)常降低駕駛員的危險感知能力和績效表現(xiàn)(D’Addario & Donmez,2019;李宏汀,劉彥宇,&李文書,2013)，相應(yīng)地，駕駛員的變化檢測能力也會受到影響(Strayer & Johnston,2001)。Strayer和Johnston(2001)較早使用變化視盲的范式探討電話對模擬駕駛的影響，研究發(fā)現(xiàn)，聽廣播以及拿著電話簡單的重復(fù)聽到的詞匯，并不會影響模擬駕駛績效。然而，在詞匯產(chǎn)生任務(wù)和通過電話自由交談情況下，分心任務(wù)對駕駛會造成顯著的影響，駕駛員對突然出現(xiàn)的模擬交通信號燈產(chǎn)生變化視盲。Mccarley等人(2004)同樣使用閃爍范式考察了交通場景下分心任務(wù)對變化檢測效率的影響，結(jié)果表明通話情境下變化檢測的錯誤率顯著高于傾聽任務(wù)。

2.2.3 駕駛經(jīng)驗(yàn)和對道路熟悉性

駕駛經(jīng)驗(yàn)主要體現(xiàn)在駕駛技能的提升上，豐富的駕駛經(jīng)驗(yàn)有助于形成駕駛圖式，提升危險識別任務(wù)的反應(yīng)時和識別率(袁璐一,常若松,&馬錦飛,2019)。一般而言，經(jīng)驗(yàn)豐富的駕駛者對危險刺激的變化覺察能力更強(qiáng)，相比于新手，同一情境下發(fā)生變化視盲的概率更低(Crundall,2009；Crundall,Howard,& Young,2017)；然而，老司機(jī)的優(yōu)勢似乎只體現(xiàn)在多任務(wù)情境下或者卷入駕駛情境下(Koustana,Elslande,& Bastien,2012;Wetton et al.,2010)。Koustana等人(2012)使用迫選范式探究了駕駛經(jīng)驗(yàn)、操作任務(wù)和變化類型對變化覺察的影響。結(jié)果顯示，當(dāng)有駕駛?cè)蝿?wù)卷入時，尤其在前進(jìn)任務(wù)和左轉(zhuǎn)任務(wù)中，老司機(jī)的變化覺察效率明顯高于駕駛新手；然而在超車任務(wù)中，老司機(jī)和駕駛新手對變化覺察的表現(xiàn)沒有顯著性差異(Koustana et al.,2012)。除此之外，駕駛經(jīng)驗(yàn)似乎是可以遷移的，有研究顯示，經(jīng)常騎自行車的駕駛員要比不騎自行車的駕駛員有著更好的變化覺察表現(xiàn)(Beanland & Hansen,2017)。

在實(shí)際情境中，駕駛經(jīng)驗(yàn)的影響經(jīng)常體現(xiàn)在人們對道路環(huán)境的熟悉性上。與評估短期的變化不同，熟悉性研究通常評估長期的變化檢測。研究者通常招募司機(jī)在幾天或幾周內(nèi)完成20～25次模擬駕駛，在最后一次或幾次駕駛路線中插入刺激變化(如改變限速條件等)，測試被試是否能夠準(zhǔn)確識別變化并做出正確決策。研究顯示，對道路的熟悉性使得被試對其中一部分環(huán)境特征的檢測能力提高，但同時也會損傷其他部分特征的檢測，甚至包括與安全密切相關(guān)的刺激變化的檢測(Charlton & Starkey,2013)。司機(jī)在多次駕駛同一路段后速度明顯增加，在能見度降低的條件下依舊如此，并且難以檢測到十字路口交通燈以及限速標(biāo)志的變化，這對交通安全是十分不利的(Colonna,Intini,Berloco,& Ranieri,2016;Harms & Brookhuis,2016)。不過，也有研究顯示道路的熟悉性對變化視盲的影響并不顯著，研究者認(rèn)為可能是道路設(shè)計(例如禁止通行路標(biāo))并沒有成功引發(fā)被試的期望所致(Martens,2018)。

3 駕駛員變化視盲的認(rèn)知機(jī)制

從以上研究可以看出，不同的因素可能由于共同的機(jī)制導(dǎo)致變化視盲，例如變化的位置和注意廣度都與駕駛員對目標(biāo)刺激的注意有關(guān)。結(jié)合傳統(tǒng)認(rèn)知心理學(xué)中關(guān)于變化檢測的研究成果有助于進(jìn)一步理解變化視盲的發(fā)生機(jī)制。Rensink等(1997)提出變化檢測過程就是對刺激變化前后的視覺表征進(jìn)行比較的過程。早期的視覺研究認(rèn)為，變化視盲的發(fā)生是由于我們頭腦中對客體的視覺表征是稀疏的、不完整的或完全缺失的(Irwin,1991;O’Regan,1992)。但是，后續(xù)研究認(rèn)為變化視盲的發(fā)生并不一定伴隨著表征的缺失，相反，即使場景信息的視覺表征是詳細(xì)而完整的，也可能發(fā)生變化視盲現(xiàn)象(Hollingworth,2003;Hollingworth & Henderson,2002)。Simons和Rensink(2005)在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上梳理出四種可能導(dǎo)致變化視盲的情形：(1)原有的視覺表征衰退或覆蓋；(2)變化前后的表征未能進(jìn)入比較通道；(3)變化前后的表征格式不匹配；(4)未對表征進(jìn)行比較加工。該理論表明，當(dāng)客體得到完整表征后，仍然可能由于記憶過程中視覺表征的衰退或錯誤，以及比較過程的失敗而導(dǎo)致變化視盲。因此，本研究將駕駛員變化檢測的認(rèn)知過程模型劃分為注意過程、記憶過程和比較過程：駕駛員首先通過注意形成原有交通場景的完整視覺表征，并將變化前后的視覺表征進(jìn)行儲存，最后將已經(jīng)儲存的表征與當(dāng)前交通場景進(jìn)行比較。駕駛員變化檢測的認(rèn)知心理過程如圖1所示。

變化覺察是對變化的知覺，其過程至少包括三部分的內(nèi)容：注意過程、記憶過程以及比較過程。本研究認(rèn)為這三個階段是在極短的時間內(nèi)串行加工的。記憶過程需要先后對信息進(jìn)行編碼、儲存與提取，在信息得到編碼之前需要通過注意通路形成短暫的視覺表征(感覺記憶)，進(jìn)而確定工作記憶的對象并將部分信息存儲為工作記憶或長時記憶。當(dāng)比較對象出現(xiàn)時，變化檢測首先依賴于成功提取存儲的記憶信息，然后依賴于目標(biāo)特征的正確比較。因此，完整的變化檢測過程是：駕駛員首先通過注意形成外部刺激的完整視覺表征，然后將變化前后的視覺表征進(jìn)行儲存與比較，在比較過程中進(jìn)行刺激特征與屬性一一匹配，最后結(jié)合經(jīng)驗(yàn)知識做出決策。這三部分內(nèi)容任何一方面出現(xiàn)問題，都可能導(dǎo)致覺察失敗，出現(xiàn)變化視盲。

圖1 交通場景中變化檢測的認(rèn)知過程模型

首先，注意是信息加工的窗口，也是外顯記憶的基礎(chǔ)，人們對未被注意的刺激往往難以覺察出變化(Pringle,Irwin,Kramer,& Atchley,2001;Wolfe,Reinecke,& Brawn,2006)。注意過程中既存在“自下而上”的加工方式，也存在“自上而下”的加工方式，且二者是相互作用的。視覺顯著性、場景復(fù)雜度以“自下而上”的方式進(jìn)行加工，而安全相關(guān)性、認(rèn)知或心理負(fù)荷、駕駛經(jīng)驗(yàn)則以“自上而下”的方式影響注意過程。在復(fù)雜的交通場景中，駕駛員優(yōu)先感知到視覺顯著性較高的刺激變化并予以注意；與此同時，駕駛員會根據(jù)自己的知識經(jīng)驗(yàn)對當(dāng)前交通場景進(jìn)行判斷，優(yōu)先注意與駕駛安全相關(guān)性較高的刺激，對其進(jìn)行識別與反應(yīng)。例如，道路中的廣告牌是常見的以“自下而上”方式加工的因素，可以吸引注意，而駕駛員同時也能選擇性地忽視，即協(xié)同作用?？偟膩碇v，變化檢測過程中，外源性注意使人被動地分配注意資源，而內(nèi)源性注意更加具有主動性，二者協(xié)同作用、各具優(yōu)勢。在一些特殊的場所，譬如停車場附近，當(dāng)“自上而下”的預(yù)期車輛會出現(xiàn)在附近時，內(nèi)源性的注意可能占據(jù)更大的優(yōu)勢；而在不熟悉的路線中，“自下而上”的加工占據(jù)主導(dǎo)地位，則導(dǎo)致外源性注意存在優(yōu)勢。

其次，變化檢測有賴于記憶過程。原始刺激首先通過注意過程在頭腦中形成視覺表征，然后通過記憶過程將變化前后的表征存儲起來，最后對其進(jìn)行特征比較。隨著時間推移，原始刺激在頭腦中的表征會逐漸模糊甚至消失，或是產(chǎn)生一定偏差，從而無法正確檢測到變化。根據(jù)存儲時間的長短，記憶被劃分為感覺記憶、短時記憶(工作記憶)和長時記憶。當(dāng)變化發(fā)生的時間極短時，感覺記憶發(fā)揮作用，將變化前后的表征進(jìn)行迅速匹配；當(dāng)變化發(fā)生的時長增加時，短時記憶發(fā)揮作用，對變化前后的表征進(jìn)行存儲和加工。在整個過程中，長時記憶里儲存的知識經(jīng)驗(yàn)會調(diào)控當(dāng)前的信息加工過程，幫助進(jìn)行知覺匹配，例如駕駛員可能對曾經(jīng)發(fā)生過交通事故的場景更加警惕，從而分配更多認(rèn)知資源。研究證明，那些受過關(guān)注的事物在長時記憶中保留了豐富的表征信息，只是這些信息的編碼、提取和比較過程受到了限制才會出現(xiàn)變化盲(Hollingworth & Henderson,2004)。因此，凡是可能影響記憶過程的因素都可能影響變化檢測。一方面，記憶過程首先受到駕駛員特征的影響，既包括記憶容量等流體智力，也包括駕駛經(jīng)驗(yàn)、對道路的熟悉性等晶體智力；另一方面，場景本身的特征也會影響記憶過程，安全相關(guān)性高的場景變化會記憶得更為深刻，而復(fù)雜的交通場景會加大記憶的難度。除此之外，加工信息的時長也是影響記憶過程的重要因素，Brady等人(2009)認(rèn)為如果有足夠的時間對信息進(jìn)行編碼，將會顯著提升變化檢測所需的詳細(xì)視覺記憶的效果，這對減少變化視盲至關(guān)重要。

最后，即使場景的變化順利地被注意捕獲并正確記憶，仍然可能在比較過程中產(chǎn)生錯誤。現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)顯示,雖然一些被試報告沒有注意到變化,但是在經(jīng)過主試提示后,他們能夠回憶起變化前的特征,這間接說明變化檢測的比較過程產(chǎn)生了問題(Simons,Chabris,Tatiana,& Levin,2002)。變化檢測的比較過程與傳統(tǒng)的知覺匹配過程相似，觀察者首先提取頭腦中儲存的視覺表征，然后結(jié)合當(dāng)前情境，對變化前后的刺激特征或?qū)傩赃M(jìn)行分析和比較，最終得出是否發(fā)生變化的結(jié)論。但是，變化檢測的比較過程也存在一定的獨(dú)特性：相對于知覺匹配的單個特征比較，變化檢測的比較過程是包含視覺搜索的比較，需要逐個搜索比較對象，作出是否判斷，當(dāng)所有可能的目標(biāo)搜索比較完畢，變化檢測的過程才最終結(jié)束。與注意過程和記憶過程一樣，比較過程也受到“自上而下”和“自下而上”雙重加工機(jī)制的影響，在認(rèn)知資源占用相對較少、外界干擾較小的情況下，駕駛員更易對變化前后表征進(jìn)行比較，因此比較過程主要受到駕駛員認(rèn)知心理負(fù)荷與場景復(fù)雜度的影響。

值得注意的是，許多因素不僅影響變化檢測的一個過程，而是作用于整個認(rèn)知過程始終，只是對各個認(rèn)知過程的影響程度不同，例如變化的視覺顯著性除了影響注意過程外，可能也會對記憶過程和比較過程存在影響，但是影響程度較低，因此模型中列出的是影響該認(rèn)知過程的主要因素。在變化檢測的過程中，場景變化特征和駕駛員特征都對變化覺察具有顯著影響。在場景變化特征方面，變化的視覺顯著性主要影響模型中的注意過程，人們在場景變化突出的情況下更易發(fā)生變化覺察；變化的安全相關(guān)性既影響注意過程也影響記憶過程，安全相關(guān)性高的刺激變化更易被注意捕獲形成視覺表征，其記憶存儲效果也更好；變化發(fā)生的位置主要影響注意過程，位于視野中央的刺激變化更易被注意捕獲，而場景復(fù)雜度對注意過程、記憶過程和比較過程都有影響。在駕駛員特征方面，駕駛員的注意廣度主要影響模型中的注意過程，記憶容量大小主要影響記憶過程，注意廣度高以及記憶容量大的個體更易知覺并存儲更多視覺表征；認(rèn)知或心理負(fù)荷主要影響注意過程和比較過程，負(fù)荷過高容易導(dǎo)致注意狹窄以及降低特征比較的表現(xiàn)；駕駛經(jīng)驗(yàn)和對道路的熟悉性主要影響注意過程和記憶過程，二者通過提取長時記憶中的信息，自動地提升注意和記憶關(guān)鍵變化的效率，減少變化視盲的發(fā)生。

4 對道路交通安全和未來研究的啟示

盡管變化視盲現(xiàn)象存在普遍性，但是人們?nèi)匀豢梢圆扇∏‘?dāng)?shù)拇胧ζ溥M(jìn)行預(yù)防、監(jiān)測以及干預(yù)。以變化檢測的認(rèn)知過程模型過程為基礎(chǔ)，從“人機(jī)環(huán)”的角度施加措施預(yù)防變化視盲的發(fā)生。在人與環(huán)境的交互方面，可以通過外部設(shè)計降低場景的復(fù)雜度，提升駕駛員的注意績效。例如道路交通部門提升各種交通標(biāo)志以及信號燈變化的可辨別性，并且將交通標(biāo)識盡量設(shè)置在符合駕駛員心理預(yù)期的道路場景中(Gibbs,Davies,& Chou,2016)。除了車外的交通場景，車內(nèi)操作系統(tǒng)的設(shè)計也應(yīng)當(dāng)受到關(guān)注，合理的操作系統(tǒng)有助于提升人與車輛的交互效率。心理負(fù)荷代表了任務(wù)對有限的大腦信息加工能力的需求，一旦這個需求大于大腦所能支配的資源，操控任務(wù)績效將會受到影響。汽車駕駛領(lǐng)域的研究發(fā)現(xiàn)，司機(jī)低頭掃描車載系統(tǒng)的時間是由其心理負(fù)荷程度決定的；心理負(fù)荷增加時，操作者對顯示器的搜索模式規(guī)律性下降，心理負(fù)荷減少時，掃描有序性上升(Benedetto et al.,2011)。因此，操作界面設(shè)計和功能規(guī)劃都應(yīng)考慮駕駛員所能承受的心理負(fù)荷，避免電子系統(tǒng)或設(shè)備過多地占用駕駛員的認(rèn)知資源，影響對場景變化的危險覺察能力。除了外部設(shè)計以外，駕駛員自身素質(zhì)的提升也較為重要。隨著技術(shù)的不斷更新，使用技術(shù)和模擬駕駛系統(tǒng)對駕駛員進(jìn)行集中訓(xùn)練已經(jīng)成為可能。在模擬訓(xùn)練中，駕駛員首先可以對風(fēng)險目標(biāo)的相關(guān)知識進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識和了解交通場景中存在的風(fēng)險目標(biāo)從而提高警惕；其次，隨著模擬任務(wù)練習(xí)次數(shù)的增加，駕駛員會形成一套自己的視覺搜索策略，獲得駕駛經(jīng)驗(yàn)，從而快速高效地進(jìn)行變化檢測，保障安全駕駛。

在采取措施預(yù)防變化視盲的同時，應(yīng)當(dāng)對駕駛員的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控并采取干預(yù)措施。變化檢測研究目前主要集中在視覺領(lǐng)域，因此首先考慮從視覺通路對變化視盲進(jìn)行控制。眼動技術(shù)作為一種可靠的檢測眼球運(yùn)動的技術(shù)手段，能夠?qū)︸{駛員的眼動軌跡實(shí)時追蹤，研究表明主動和被動的駕駛?cè)蝿?wù)下眼動模式是不同的(Mackenzie & Harris,2015)。當(dāng)駕駛員處于疲勞狀態(tài)時，其眼動指標(biāo)如眨眼持續(xù)時間、眨眼頻率、眼跳幅度、眼跳平均速度等會發(fā)生一系列變化，因而可以通過眼動技術(shù)實(shí)時監(jiān)測駕駛員的疲勞狀態(tài)(Lin et al.,2015)。同理，未來在變化視盲眼動模式研究的基礎(chǔ)上，可以對眼球運(yùn)動進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)?shù)竭_(dá)危險臨界點(diǎn)時提供反饋，提升變化檢測的準(zhǔn)確率。除此之外，可以增設(shè)其他感覺通路的信息反饋提升駕駛員的警覺，例如Martens(2018)在模擬駕駛的車輛中設(shè)置語音提示，用以提醒被試路況發(fā)生變化，研究發(fā)現(xiàn)僅僅使用聽覺提示就可以充分降低發(fā)生變化視盲的概率。因此，聯(lián)合使用各個感覺通路的反饋可能是一種有效的方法。

5 總結(jié)與展望

本研究通過對交通領(lǐng)域中變化視盲因素研究的梳理，歸納各個因素作用的認(rèn)知過程，并結(jié)合傳統(tǒng)認(rèn)知心理學(xué)中變化檢測的表征理論，最終建立了交通場景中變化檢測的認(rèn)知過程模型。該模型將變化檢測的影響因素納入到同一框架之中，豐富了變化檢測認(rèn)知機(jī)制理論。在實(shí)踐方面，研究期望通過對已有的認(rèn)知過程的理解，推斷出影響變化覺察的潛在因素并采取措施進(jìn)行預(yù)防。例如當(dāng)確定變化檢測包含注意過程后，那么所有影響注意過程的因素都可能影響變化覺察，這就使得我們可以從提升注意表現(xiàn)的角度出發(fā)減少變化視盲的發(fā)生。因此，未來研究者可以首先從變化檢測的認(rèn)知過程入手，深入研究駕駛員發(fā)生變化視盲時的注意、記憶和比較模式，確定關(guān)鍵指標(biāo)。其次，在模式研究的基礎(chǔ)上，利用眼動測量、模擬駕駛等技術(shù)進(jìn)行一系列干預(yù)研究，并思考如何將研究成果應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活之中。除此之外，由上述研究可以發(fā)現(xiàn)，目前交通領(lǐng)域中的變化視盲研究主要以機(jī)動車為主體，而對非機(jī)動車如摩托車、自行車甚至行人這類交通環(huán)境中弱勢群體的研究相對較少，這也是交通安全領(lǐng)域變化視盲研究的潛在方向。