استخدام محاكاة المشي الواقع الافتراضي للتحقيق سلوك المشاة
Summary
يصف هذا البروتوكول استخدام جهاز محاكاة المشي الذي يعمل كطريقة آمنة وصالحة بيئيا لدراسة سلوك المشاة في وجود حركة المرور المتحركة.
Abstract
لعبور الطريق بنجاح، يجب على الأفراد تنسيق تحركاتهم مع المركبات المتحركة. تصف هذه الورقة استخدام جهاز محاكاة للمشي يمشي فيه الناس على جهاز المشي لاعتراض الفجوات بين سيارتين متحركتين في بيئة افتراضية غامرة. الواقع الافتراضي يسمح لتحقيق آمن ومتنوع بيئيا من سلوك عبور الفجوة. التلاعب في المسافة الأولية بدءا يمكن أن تزيد من فهم تنظيم سرعة المشارك في حين تقترب من الفجوة. يمكن تقييم ملف السرعة لمختلف متغيرات عبور الفجوة، مثل المسافة الأولية وحجم السيارة وحجم الفجوة. كل محاكاة المشي النتائج في موقف / سلسلة زمنية يمكن أن تنير كيف يتم ضبط السرعة بشكل مختلف اعتمادا على خصائص الفجوة. يمكن استخدام هذه المنهجية من قبل الباحثين الذين يحققون في سلوك المشاة والديناميات السلوكية مع توظيف المشاركين البشريين في بيئة آمنة وواقعية.
Introduction
الفجوة عبور ، وهو سلوك اعتراضي ، يتطلب التحرك نفسه بالنسبة لفجوة بين سيارتين متحركة1،2،3،4. ويشمل عبور الفجوة إدراك المركبات القادمة والسيطرة على الحركة فيما يتعلق بحركة المرور. وهذا يتطلب أن تكون الإجراءات مقترنة على وجه التحديد بالمعلومات المتصورة. وقد درست العديد من الدراسات السابقة الحكم الإدراكي وسلوك عبور الفجوة باستخدام الطرق الاصطناعية، والمحاكاة على جانب الطريق، والبيئات الافتراضية الإسقاط الشاشة5،6. ومع ذلك ، فإن الأدب السابق لعبور الطرق لديه فهم غير كامل لهذا السلوك ، وقد تم التشكيك في الصحة البيئية لهذه الدراسات7،8،9.
يقدم هذا البروتوكول نموذجًا بحثيًا لدراسة سلوك عبور الفجوة في الواقع الافتراضي ، وبالتالي تعظيم الصلاحية البيئية. يتم استخدام جهاز محاكاة المشي لفحص إدراك وتصرفات سلوك عبور الفجوة. يوفر جهاز المحاكاة بيئة آمنة للمشي للمشاركين ، ويسمح المشي الفعلي في بيئة المحاكاة للباحثين بالتقاط العلاقة المتبادلة بين الإدراك والعمل بشكل كامل. ومن المعروف أن الأفراد الذين يعبرون فعلا الطريق للحكم على الفجوة الزمنية بدقة أكثر من أولئك الذين يقررون لفظيا فقط لعبور10. البيئة الافتراضية صالحة من الناحية الإيكولوجية وتسمح للباحثين بتغيير المتغيرات المتعلقة بـ المهام بسهولة عن طريق تغيير معلمات البرنامج.
في هذه الدراسة، يتم التلاعب موقع البداية الأولي للمشارك لتقييم التحكم في السرعة أثناء الاقتراب من الفجوة. يسمح هذا البروتوكول بالتحقيق في التحكم في الحركة للمشاة أثناء اعتراض فجوة. تحليل سرعة المشارك المتغيرة مع مرور الوقت يسمح تفسير وظيفي لتعديلات السرعة في حين انه او انها تقترب من الفجوة.
وبالإضافة إلى ذلك، تحدد الخصائص المكانية والزمانية للكائنات المعترضة كيف يمكن للشخص أن يتحرك. في بيئة عبور الفجوة، يجب أن يؤثر تغيير حجم الفجوة (المسافات بين المركبات) وحجم السيارة على كيفية تغيير الحركة للمشاة. وبناءً على ذلك، فإن التلاعب بخصائص الفجوة من المرجح أن يسبب تعديلات في السرعة في سلوك المشارك المقترب. وهكذا، فإن التلاعب بخصائص الفجوة (أي حجم الفجوة وحجم السيارة) يوفر معلومات قيمة لفهم تغيرات سلوك العبور وفقًا لخصائص الفجوة المختلفة. تبحث هذه الدراسة كيف يقوم الأطفال والشباب بتنظيم سرعتهم عند عبور الفجوات في بيئات العبور المختلفة. ويمكن تقييم ملف تنظيم السرعة لمختلف بيئات عبور الفجوة مع مواقع انطلاق مختلفة، والمسافات بين المركبات، وأحجام المركبات.
Protocol
Representative Results
Discussion
وقد استخدمت الدراسات السابقة المحاكاة مع شاشاتالمتوقعة 16،17، ولكن هذا البروتوكول يحسن الصحة البيئية عن طريق عرض افتراضي غامرة تماما (أي 360 درجة). بالإضافة إلى ذلك، فإن مطالبة المشاركين بالسير على جهاز المشي يتيح فحص كيفية معايرة الأطفال والشباب أفعالهم مع ب…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد موّل المعهد الكوري هذا العمل من أجل النهوض بالتكنولوجيا ووزارة التجارة والصناعة والطاقة (منحة رقمها 10044775).
Materials
| Customized treadmill | Kunsan National University | Treadmill built for this study | |
| Desktop PC | Multiple companies | Standard Desktop PC | |
| Oculus Rift Development Kit | Oculus VR, LLC | DK1 | Virtual reality headset |
| Walking Simulator Software | Kunsan National University | Software deloped for this experiment |
References
- Bastin, J., Craig, C., Montagne, G. Prospective strategies underlie the control of interceptive actions. Human Movement Science. 25 (6), 718-732 (2006).
- Bastin, J., Fajen, B., Montagne, G. Controlling speed and direction during interception: An affordance-based approach. Experimental Brain Research. 201 (4), 763-780 (2010).
- Chardenon, A., Montagne, G., Laurent, M., Bootsma, R. J. A Robust Solution for Dealing With Environmental Changes in Intercepting Moving Balls. Journal of Motor Behavior. 37 (1), 52-64 (2005).
- Lenoir, M., Musch, E., Thiery, E., Savelsbergh, G. J. P. Rate of change of angular bearing as the relevant property in a horizontal intercepting task during locomotion. Journal of Motor Behavior. 34 (4), 385-401 (2002).
- Oxley, J. A., Ihsen, E., Fildes, B. N., Charlton, J. L., Day, R. H. Crossing roads safely: an experimental study of age differences in gap selection by pedestrians. Accident Analysis & Prevention. 37 (5), 962-971 (2005).
- Chihak, B. J., et al. Synchronizing self and object movement: How child and adult cyclists intercept moving gaps in a virtual environment. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 36, 1535-1552 (2010).
- te Velde, A. F., van der Kamp, J., Savelsbergh, G. J. Five-to twelve-year-olds’ control of movement velocity in a dynamic collision avoidance task. British Journal of Developmental Psychology. 26 (1), 33-50 (2008).
- Simpson, G., Johnston, L., Richardson, M. An investigation of road crossing in a virtual environment. Accident Analysis & Prevention. 35 (5), 787-796 (2003).
- Lee, D. N., Young, D. S., McLaughlin, C. M. A roadside simulation of road crossing for children. Ergonomics. 27 (12), 1271-1281 (1984).
- Oudejans, R. R., Michaels, C. F., van Dort, B., Frissen, E. J. To cross or not to cross: The effect of locomotion on street-crossing behavior. Ecological Psychology. 8 (3), 259-267 (1996).
- Grechkin, T. Y., Chihak, B. J., Cremer, J. F., Kearney, J. K., Plumert, J. M. Perceiving and acting on complex affordances: How children and adults bicycle across two lanes of opposing traffic. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 39 (1), 23-36 (2013).
- O’Neal, E. E., et al. Changes in perception-action tuning over long time scales: How children and adults perceive and act on dynamic affordances when crossing roads. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 44 (1), 18-26 (2018).
- Savelsbergh, G. J. P., Rosengren, K. S., Van der Kamp, J., Verheul, M. H., Savelsbergh, G. J. P. Catching action development. The development of movement coordination in children. Application in the field of sport, ergonomics and health sciences. , 191-212 (2003).
- Plumert, J. M., Kearney, J. K. Timing Is Almost Everything: How Children Perceive and Act on Dynamic Affordances. Advances in child development and behavior. 55, 173-204 (2018).
- Chung, H. C., Choi, G., Azam, M. Effects of Initial Starting Distance and Gap Characteristics on Children’s and Young Adults’ Velocity Regulation When Intercepting Moving Gaps. Human Factors. , (2019).
- Lobjois, R., Cavallo, V. Age-related differences in street-crossing decisions: The effects of vehicle speed and time constraints on gap selection in an estimation task. Accident Analysis & Prevention. 39 (5), 934-943 (2007).
- Lobjois, R., Cavallo, V. The effects of aging on street-crossing behavior: from estimation to actual crossing. Accident Analysis & Prevention. 41 (2), 259-267 (2009).
- Yu, Y., Chung, H. C., Hemingway, L., Stoffregen, T. A. Standing body sway in women with and without morning sickness in pregnancy. Gait & Posture. 37 (1), 103-107 (2013).
- Stoffregen, T. A., Smart, L. J. Postural instability precedes motion sickness. Brain Research Bulletin. 47 (5), 437-448 (1998).
- Stoffregen, T. A., Villard, S., Chen, F. C., Yu, Y. Standing posture on land and at sea. Ecological Psychology. 23 (1), 19-36 (2011).
