Naturalistic Observation (Italiano)

2 Le conversazioni al cellulare aumentano il rischio di crash?

Ci sono diverse metodologie che sono state utilizzate per affrontare questa domanda. Ogni metodologia ha punti di forza e di debolezza. Le prove convergenti delle diverse tecniche forniscono una risposta definitiva alla domanda (“SÌ”).

Il metodo più semplice utilizza osservazioni naturalistiche per vedere come il loro comportamento di guida è alterato con l’uso simultaneo di un telefono cellulare per comporre, parlare o testo., In uno di questi studi, abbiamo osservato oltre 1700 conducenti mentre si avvicinavano a un incrocio residenziale con segnali di stop a quattro vie. Abbiamo determinato attraverso l’osservazione se i conducenti stavano o non stavano usando il loro telefono cellulare mentre si avvicinavano all’incrocio e se si sono fermati completamente (come richiesto dalla legge) prima di procedere attraverso l’incrocio.1 I dati risultanti sono presentati nella Tabella 1.

Tabella 1. Totali di frequenza per il 2 (Telefono cellulare in uso Vs. Telefono cellulare non in uso) × 2 (Arresto violazione Vs. Nessuna violazione) Studio osservazionale di conformità a quattro vie Stop Sign.,

Stopping violation No violation
On cell 82 28 110
Not on cell 352 1286 1638
434 1314 1748

For drivers not using a cell phone, the majority stopped in accordance with traffic laws., Al contrario, per i conducenti che sono stati osservati parlare al cellulare mentre si avvicinavano all’incrocio, la maggior parte non è riuscita a fermarsi in conformità con le leggi sul traffico. Per i conducenti che non utilizzano un telefono cellulare, il odds ratio per non fermarsi era 0,27, mentre il odds ratio per non fermarsi per i conducenti che stavano usando il loro telefono cellulare era 2,93. Questo aumento di 10 volte del mancato arresto è stato significativo (χ2 (1) = 129,8, p < 0,01).

Gli studi osservazionali hanno un’alta validità. Dopo tutto, è reale di guida e se un telefono cellulare è in uso, si tratta di una vera e propria conversazione., Ma una limitazione importante dell’approccio osservazionale è che non può stabilire un nesso causale tra l’uso di un telefono cellulare e la guida compromessa. Ad esempio, è possibile che quei conducenti che utilizzano regolarmente un telefono cellulare siano disposti a impegnarsi in attività più rischiose e che questo aumento dell’assunzione di rischi porti anche i conducenti a impegnarsi in comportamenti di guida più rischiosi come i segnali di stop in esecuzione.

Gli studi epidemiologici forniscono un altro metodo per valutare il rischio di incidente associato all’uso di un telefono cellulare durante la guida., Redelmeier e Tibshirani (1997) hanno ottenuto i tabulati telefonici di 699 conducenti che sono stati coinvolti in una collisione di veicoli a motore non feriti. Hanno usato un design case-crossover in cui lo stesso driver è stato valutato per vedere se stavano usando un telefono cellulare a diversi intervalli di confronto (ad esempio, lo stesso giorno della settimana). Gli autori hanno scoperto che le probabilità di un incidente erano oltre quattro volte superiori quando i conducenti utilizzavano il loro telefono cellulare. McEvoy et al. (2005) ha replicato questa procedura, ma ha invece utilizzato crash che richiedevano il trasporto del conducente in un ospedale per cure mediche., Simile a Redelmeier e Tibshirani (1997), le probabilità di schiantarsi erano oltre quattro volte più alte quando i conducenti usavano il loro telefono cellulare.

Come per gli studi osservazionali, gli studi epidemiologici hanno un’alta validità facciale e stabiliscono un’associazione reale tra l’uso di un telefono cellulare e gli arresti anomali. Tuttavia, come gli studi osservazionali, questo metodo non stabilisce un nesso causale tra l’uso del telefono cellulare e gli arresti anomali., Si noti che stabilire un nesso causale tra la compromissione della guida e l’uso simultaneo di un telefono cellulare è importante se la ricerca vuole far progredire la nostra comprensione teorica della distrazione del conducente.

Il metodo finale che consideriamo in dettaglio prevede l’uso di simulatori di guida ad alta fedeltà per stabilire una relazione causale tra l’uso di un telefono cellulare e la compromissione della guida. La figura 2 mostra un partecipante che utilizza il nostro simulatore di guida. Il simulatore è composto da cinque microprocessori collegati in rete e tre display ad alta risoluzione che forniscono un campo visivo di 180°., Incorpora dinamica proprietaria del veicolo, scenario di traffico e software di superficie stradale per fornire scene realistiche e condizioni del traffico. La strumentazione del cruscotto, il volante, il gas e il pedale del freno sono stati presi da una berlina Ford Crown Victoria® con cambio automatico. Per la maggior parte dei nostri studi, il simulatore ha utilizzato un database di strade autostradali che simulava un’autostrada multilane di 24 miglia con rampe, cavalcavia e traffico a due e tre corsie in ogni direzione.

Figura 2., Un partecipante che guida nel simulatore di guida Patrol-Sim.

Il nostro primo studio di simulazione ha utilizzato un paradigma che segue l’auto per determinare come le prestazioni di guida vengono alterate dalle conversazioni su un telefono cellulare. Il compito del partecipante era quello di seguire un’auto a ritmo di frenata periodica che stava guidando nella corsia di destra dell’autostrada. Quando il partecipante ha calpestato il pedale del freno in risposta alla macchina ritmo frenante, la macchina ritmo rilasciato il suo freno e accelerato alla velocità normale autostrada., Se il partecipante non è riuscito a premere il freno, alla fine si scontrano con la pace car. Cioè, come il vero traffico di stop and go dell’autostrada, al partecipante è stato richiesto di reagire in modo tempestivo e appropriato ai veicoli che rallentano di fronte a loro.

Auto seguente è un requisito importante per il funzionamento sicuro di un veicolo a motore. In effetti, i fallimenti in auto rappresentano ~ 30% degli incidenti segnalati dalla polizia (ad esempio, National Highway Transportation Safety Administration, 2001)., Nel nostro studio, le prestazioni di un autista non distratto sono state contrastate con le prestazioni di quello stesso autista quando conversavano su un telefono cellulare portatile o a mani libere. Siamo stati particolarmente interessati ad esaminare le differenze nelle prestazioni di guida del driver cellulare portatile con quella del driver cellulare a mani libere, perché sei Stati degli Stati Uniti attualmente vietano il primo, consentendo la seconda forma di comunicazione cellulare., Per visualizzare in anteprima, le nostre analisi mostreranno che le prestazioni dei conducenti impegnati in una conversazione cellulare differisce significativamente da quella del conducente non distratto e che non vi è alcun vantaggio di sicurezza per le mani libere rispetto ai telefoni cellulari portatili.

La figura 3 presenta una tipica sequenza di eventi nel paradigma car-following. Inizialmente, sia l’auto del partecipante (linea continua) che l’auto pace (linea tratteggiata lunga) stavano guidando a circa 62 MPH con una distanza successiva di 40 m (linea tratteggiata)., Ad un certo punto della sequenza, le luci dei freni della pace car si sono illuminate per 750 ms (linea tratteggiata corta) e la pace car ha iniziato a decelerare a una velocità costante. Mentre la macchina ritmo decelerato, seguente distanza diminuita. In un secondo momento, il partecipante ha risposto alla decelerazione ritmo macchina premendo il pedale del freno. L’intervallo di tempo tra l’inizio delle luci dei freni della pace car e l’inizio della risposta del freno del partecipante definisce il tempo di reazione del freno., Una volta che il partecipante ha premuto il freno, la pace car ha iniziato ad accelerare a quel punto il partecipante ha rimosso il piede dal freno e ha applicato la pressione sul pedale del gas. Si noti che in questo esempio, la distanza successiva è diminuita di circa il 50% durante l’evento di frenata.

Figura 3. Una tipica sequenza di eventi nel paradigma car-following.

Qui riportiamo tre parametri associati alla reazione del partecipante al ritmo di frenata dell’auto., Il tempo di reazione del freno è l’intervallo di tempo tra l’inizio delle luci dei freni della pace car e l’inizio della risposta di frenata del partecipante (cioè una depressione dell ‘ 1% del pedale del freno). La distanza seguente è la distanza tra il paraurti posteriore dell’auto pace e il paraurti anteriore dell’auto del partecipante. La velocità è la velocità media di guida del veicolo del partecipante.

La figura 4 presenta il tempo di reazione del freno Vincentized Cumulative Distribution Functions (CFFs) quando i partecipanti hanno reagito alle luci dei freni della pace car., Nella Figura 4, viene tracciato il tempo di reazione a ciascun decile della distribuzione ed è evidente che le funzioni per le condizioni del telefono cellulare a mano e a mani libere sono spostate a destra, indicando reazioni più lente rispetto alla condizione del singolo compito. L’analisi ha indicato che la RT in ciascuna delle condizioni di doppia attività differiva significativamente dalla condizione di singola attività a ciascun decile della distribuzione, mentre le distribuzioni per le condizioni a mani libere e a mani libere non differivano significativamente tra i decili., Un’analisi complementare del tempo mediano di reazione del freno ha rilevato che le reazioni di frenata erano significativamente più lente in condizioni di doppio compito rispetto a condizioni di singolo compito, F(2,78) = 13.0, p < 0.01. I test t a coppia sussidiaria hanno indicato che la condizione di singola attività differiva significativamente dalle condizioni del telefono cellulare a mano e a mani libere e la differenza tra le condizioni a mano e a mani libere non era significativa.

Figura 4., RT Distribuzioni di frequenza cumulative (CDFS) per la condizione di base a singola attività e le condizioni del telefono cellulare a doppia attività a mano e mani libere.

Al fine di comprendere meglio i cambiamenti nelle prestazioni di guida con l’uso del cellulare, abbiamo esaminato i profili di prestazioni del conducente in risposta alla vettura ritmo di frenata. I profili di guida sono stati creati estraendo 10 s epoche di prestazioni di guida che sono state bloccate nel tempo all’inizio delle luci dei freni della pace car., Che è, ogni volta che il ritmo dell’auto le luci dei freni sono stati illuminati, i dati per i successivi 10 s sono stati estratti e inseriti in un 32 × 300 a matrice di dati (cioè, esimo occasione che la pace car luci dei freni sono stati illuminati, i dati del 1°, 2°, 3°, …, e 300 osservazioni dopo l’insorgenza del ritmo dell’auto le luci dei freni sono stati inseriti nella matrice X, X, X, …, X; dove j varia da 1 a 32 riflettendo il 32 occasioni in cui il partecipante ha reagito alla frenata pace car). Ogni profilo di guida è stato creato facendo una media tra j per ciascuno dei 300 punti di tempo.,

La figura 5 presenta il profilo della velocità media di guida, bloccato nel tempo all’inizio delle luci dei freni della pace car, per le tre condizioni nello studio. Nell’epoca 10-s, i partecipanti alla condizione di singolo compito guidavano ad un ritmo di velocità più veloce rispetto a quando stavano conversando su un telefono cellulare, F(2,78) = 3.3, p < 0.05; tuttavia, la velocità del veicolo durante l’intervallo di prebraking non differiva significativamente tra le condizioni., La velocità di guida ha raggiunto il nadir tra 2 e 3 s dopo l’inizio delle luci dei freni della pace car, dopo di che il veicolo del partecipante si è riaccelerato verso la velocità di prebraking. La differenza di velocità complessiva è stata determinata principalmente dal tempo impiegato dai partecipanti per recuperare la velocità persa durante la frenata. In particolare, il tempo impiegato dai partecipanti per recuperare il 50% della velocità persa durante l’episodio di frenata è stato significativamente più breve nella condizione di singola attività rispetto alle condizioni del telefono cellulare portatile o vivavoce, F(2,78) = 4.4, p < 0.01., I test t a coppie sussidiarie hanno indicato che il recupero di un’attività singola era significativamente più veloce delle condizioni del telefono cellulare a mano o a mani libere e che il tasso di tempo di recupero non differiva per le due condizioni del telefono cellulare. Questo comportamento lento sembra essere una caratteristica chiave del conducente distratto da una conversazione al cellulare, e un tale modello di guida potrebbe avere un impatto negativo sul flusso complessivo del traffico autostradale denso (vedi Cooper, Vladisavljevic, Medeiros-Ward, Martin, & Strayer, 2009).,

Figura 5. Il profilo di velocità di guida tracciato in funzione del tempo. La condizione di base a singola attività è presentata con le condizioni del telefono cellulare a doppia attività a mano e a mani libere.

Figura 6 diagrammi incrociati della velocità di guida e della distanza successiva per illustrare la relazione tra queste due variabili sull’episodio di frenata., Nella figura, l’inizio dell’epoca è indicato da una freccia rivolta a sinistra e il simbolo pertinente (cerchio, triangolo o quadrato) viene tracciato ogni terzo di secondo nella serie temporale. La distanza tra i simboli fornisce un’indicazione di come ogni funzione cambia nel tempo(cioè, su una data funzione, i simboli più vicini indicano un cambiamento più lento nel tempo rispetto ai simboli più distanti). La figura illustra chiaramente che il rapporto tra la velocità di guida e la distanza successiva è praticamente identico per il conducente distratto da un telefono cellulare portatile o a mani libere., Al contrario, le prestazioni del partecipante in condizioni di attività singola forniscono un modello qualitativamente diverso da quello che si vede nelle condizioni di attività doppia. In particolare, le funzioni che rappresentano le condizioni di doppio compito sono spostate verso il quadrante in basso a destra, indicative di un conducente che utilizza il veicolo in modo più conservativo (cioè un po ‘ più lento e con una distanza successiva maggiore dall’autovettura) rispetto alle condizioni di singolo compito.

Figura 6., Una trama incrociata della velocità di guida e della distanza successiva tracciata in funzione del tempo. La condizione di base a singola attività è presentata con le condizioni del telefono cellulare a doppia attività a mano e a mani libere.

La figura 6 illustra anche la stabilità dinamica delle prestazioni di guida dopo un episodio di frenata., Dal punto di vista dei sistemi dinamici, le prestazioni di guida in condizioni di singola e doppia attività possono essere caratterizzate come operazioni in diversi bacini di attrazione a distanza di velocità con prestazioni che tornano all’equilibrio dopo ogni perturbazione di frenata. Si noti inoltre che le curve in Figura 6 per il driver non distratto e il driver conversando su un telefono cellulare non si intersecano., Ciò suggerisce che il bacino di attrazione creato con le conversazioni cellulari portatili o a mani libere era sufficientemente “profondo” che i partecipanti tornavano ai rispettivi set point di prebraking dopo che un episodio di frenata aveva perturbato la loro posizione nello spazio di velocità/distanza successiva.

Nel loro insieme, i dati dimostrano che conversare su un telefono cellulare comprometteva le prestazioni di guida e che gli effetti di distrazione delle conversazioni sul cellulare erano equivalenti per i dispositivi portatili e a mani libere., Rispetto alle condizioni di singola attività, i tempi di reazione dei freni dei conducenti dei telefoni cellulari sono stati più lenti e hanno impiegato più tempo per recuperare la velocità persa in seguito alla frenata. La trama incrociata della velocità e della distanza successiva ha mostrato che i conducenti che conversavano su un telefono cellulare tendevano ad avere un profilo di guida più cauto, che può essere indicativo di una strategia compensativa per contrastare il tempo di reazione del freno ritardato., Altrove, Brown, Lee,& McGehee (2001) ha scoperto che le reazioni lente dei freni, come quelle descritte qui, possono aumentare la probabilità e la gravità delle collisioni tra veicoli a motore.

Un altro modo per valutare questi rischi è il confronto con altre attività comunemente impegnate durante la guida (ad esempio, ascoltare la radio, parlare con un passeggero in auto, ecc.). Il benchmark che abbiamo usato nel nostro secondo studio era guidare in stato di ebbrezza da etanolo al limite legale (0.08 wt/vol)., Abbiamo selezionato questo benchmark perché lo studio epidemiologico di Redelmeier e Tibshirani (1997) ha osservato che “il rischio relativo è simile al pericolo associato alla guida con un livello di alcol nel sangue al limite legale” (p. 465).

Se questa affermazione può essere motivata in un esperimento di laboratorio controllato, allora questi dati sarebbero di immensa importanza per la sicurezza pubblica., In particolare, l’Organizzazione Mondiale della Sanità ha raccomandato che gli effetti comportamentali di un’attività dovrebbero essere confrontati con l’alcol assumendo che le prestazioni non dovrebbero essere peggiori di quando si utilizza un veicolo a motore al limite legale (Willette & Walsh, 1983). Come si confronta conversare su un telefono cellulare con il benchmark guida ubriaco?

Qui, abbiamo confrontato direttamente le prestazioni di 40 piloti che stavano conversando su un telefono cellulare con le prestazioni di questi stessi piloti che erano legalmente intossicati con etanolo., Sono state studiate tre condizioni controbilanciate: guida singola (condizione di base), guida mentre si conversa su un telefono cellulare (condizione del telefono cellulare) e guida con una concentrazione di alcol nel sangue di 0,08 wt/vol (condizione alcolica, verificata utilizzando un Intoxilyzer 5000).

La tabella 2 presenta nove variabili di prestazione che sono state misurate per determinare come i partecipanti hanno reagito alla frenata del veicolo davanti a loro. Tre delle variabili (tempo di reazione del freno, velocità e distanza successiva) sono state utilizzate nel nostro primo studio., Abbiamo anche aggiunto diverse nuove variabili per fornire un confronto più fine tra guida in stato di ebbrezza e condizioni del telefono cellulare.2La forza frenante è la forza massima che il partecipante ha applicato al pedale del freno in risposta alla macchina del ritmo di frenata. SD seguente distanza è la deviazione standard di seguente distanza. Tempo di collisione (TTC), misurato all’inizio della risposta di frenata del partecipante, è il tempo che rimane fino a quando una collisione tra il veicolo del partecipante e la macchina pace se la rotta e la velocità sono stati mantenuti (cioè, se il partecipante non è riuscito a frenare)., È anche riportata la frequenza delle prove con valori TTC inferiori a 4 s, un livello trovato per discriminare tra i casi in cui i conducenti si trovano in situazioni pericolose dai casi in cui il conducente rimane in controllo del veicolo (ad esempio, Hirst & Graham, 1997). Il tempo di metà recupero è il tempo per i partecipanti di recuperare il 50% della velocità persa durante la frenata. Anche mostrato nella tabella è il numero totale di collisioni in ogni fase dello studio., Abbiamo utilizzato un’analisi multivariata della varianza (MANOVA) seguita da contrasti pianificati per fornire una valutazione complessiva delle prestazioni del conducente in ciascuna delle condizioni sperimentali.

Tabella 2. Misure delle prestazioni di guida ottenute nelle condizioni di guida di alcol, linea di base e cellulare.,

Alcohol Baseline Cell phone
Total accidents 0 0 3
Brake reaction time (ms) 779 (33) 777 (33) 849 (36)
Speed (MPH) 52.8 (2.0) 55.5 (0.7) 53.8 (1.3)
Following distance (m) 26.0 (1.7) 27.4 (1.3) 28.4 (1.,7)
Maximum braking force percentage of max 69.8 (3.7) 56.7 (2.6) 55.5 (3.0)
SD following distance (m) 10.3 (0.6) 9.5 (0.5) 11.8 (0.8)
Time to collision (s) 8.0 (0.4) 8.5 (0.3) 8.1 (0.4)
Time to collision &lt; 4 s 3.0 (0.7) 1.5 (0.3) 1.9 (0.5)
Half-recovery time (s) 5.4 (0.3) 5.3 (0.3) 6.3 (0.,4)

MANOVAs indicato che sia il telefono cellulare e alcol condizioni di discostarsi in modo significativo da attività singola linea di base (F(8,32) = 6.26, p < 0,01 e F(8,32) = 2.73, p < 0.05, rispettivamente). Quando i conducenti stavano conversando su un telefono cellulare, sono stati coinvolti in più collisioni posteriori, la loro reazione iniziale ai veicoli che frenavano davanti a loro è stata rallentata e la variabilità nella distanza successiva è aumentata., Inoltre, rispetto alla linea di base single-task, ci sono voluti i partecipanti che stavano parlando su un telefono cellulare più a lungo per recuperare la velocità che è stata persa durante la frenata.

Al contrario, quando i partecipanti erano intossicati, né i tassi di incidente né il tempo di reazione ai veicoli che frenavano davanti al partecipante né il recupero della velocità persa in seguito alla frenata differivano significativamente dalla linea di base del singolo compito. Nel complesso, i conducenti in condizioni di alcol hanno mostrato uno stile di guida più aggressivo. Hanno seguito più vicino al veicolo pace e frenato con più forza rispetto alla condizione di base single-task., Inaspettatamente, il nostro studio ha rilevato che i tassi di incidente nella condizione di alcol non differivano dal basale; tuttavia, l’aumento della frenata dura è predittivo di un aumento dei tassi di incidente nel lungo periodo (ad esempio, Brown et al., 2001; Hirst & Graham, 1997).

La MANOVA ha anche indicato che le condizioni del telefono cellulare e dell’alcol differivano significativamente l’una dall’altra, F(8,32) = 4.06, p < 0.01., Quando i conducenti stavano conversando su un telefono cellulare, sono stati coinvolti in più collisioni posteriori e hanno impiegato più tempo per recuperare la velocità che avevano perso durante la frenata rispetto a quando erano intossicati. Anche i conducenti in condizioni di alcol hanno applicato una pressione di frenata maggiore rispetto ai conducenti in condizioni di telefono cellulare.

Infine, i dati sugli incidenti hanno indicato che ci sono stati significativamente più incidenti quando i partecipanti conversavano su un telefono cellulare rispetto alla linea di base per singola attività o alle condizioni di alcol. χ2 (2) = 6.15, p < 0.05.,

Nel loro insieme, abbiamo scoperto che sia i conducenti intossicati che i conducenti di telefoni cellulari si comportavano in modo diverso dalla linea di base del singolo compito e che i profili di guida di queste due condizioni differivano. I conducenti che utilizzano un telefono cellulare esibivano un ritardo nella loro risposta agli eventi nello scenario di guida e avevano maggiori probabilità di essere coinvolti in un incidente stradale. I conducenti in condizioni di alcol hanno mostrato uno stile di guida più aggressivo, avvicinandosi al veicolo immediatamente davanti a loro, richiedendo una frenata con maggiore forza., Per quanto riguarda la sicurezza del traffico, i dati suggeriscono che quando si controllano le condizioni di guida e il tempo di attività, le menomazioni associate ai conducenti di telefoni cellulari possono essere grandi come quelle comunemente osservate con i conducenti intossicati.

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