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在复杂环境中,行人需借助视觉信息避障。为探究年轻人相向通过狭窄通道的避让行为,研究人员开展实验,发现参与者 90.9% 的试验能准确预测并维持通过顺序,P2 会减速偏离路径,且凝视分布于通道和对方。该研究揭示视觉信息与 tau - 耦合的作用。
在熙熙攘攘的街道或商场中,行人如何避免碰撞、有序通过狭窄空间?这一日常场景背后蕴含着复杂的视觉感知与运动协调机制。现有研究多聚焦于 90 度碰撞场景下的避让策略,而对于 180 度相向而行时的动态交互机制尚不明晰。特别是当两人同时趋近一个狭窄通道(如门口)时,如何通过视觉信息判断通行顺序、调整运动轨迹,仍是亟待解决的科学问题。为填补这一研究空白,加拿大滑铁卢大学的研究人员开展了一项针对年轻人相向通过通道时相互避让行为的研究,相关成果发表在《Human Movement Science》上,为理解人类动态交互中的视觉引导机制提供了新视角。
研究团队采用 Optotrak 运动分析系统(采样频率 100Hz)采集参与者躯干运动学数据,并通过 Tobii Pro 2 穿戴式眼动仪(100Hz)记录凝视行为。19 名年轻参与者(平均年龄 21.35±0.49 岁)与一名女性研究助理从 10 米通道两端相向而行,在中点 90 厘米宽的通道处自行决定通行顺序,完成 32 次随机起始位置的避让试验。
3.1 人口学特征
独立样本 t 检验显示,男性身高(178.1±3.82 cm)和体重(86.1±7.78 kg)显著高于女性(163.0±7.43 cm,63.4±8.37 kg),但男女接近通道的速度无显著差异(男性 115.5±10.89 cm/s,女性 121.9±8.25 cm/s)。
3.2 避让行为
实验中未发生碰撞。90.9% 的试验中预测通行顺序与实际一致,表明参与者能精准利用视觉信息判断先后。皮尔逊相关分析显示,P2(第二通过者)的路径偏离时间与两人预测到达时间差呈中度正相关(r=0.52,p<0.001),即时间差越大,P2 越早调整路径。
3.3 凝视行为
混合重复测量方差分析表明,凝视时长和频率均受位置影响。参与者对通道的凝视时长最长(1.02±0.34 秒),显著高于其他区域;对研究助理躯干的凝视频率(21.1%)高于头部(12.5%)和下肢(16.9%),提示躯干运动线索对判断路径至关重要。
研究表明,当两人相向趋近通道时,主要依赖 “tau - 耦合”(即两个光学扩展率的耦合)确定通行顺序。P2 通过减速和偏离路径配合 P1 优先通过,且凝视行为同时关注通道和对方躯干,以协调运动轨迹。该研究首次在 180 度相向碰撞场景中验证了 tau - 耦合的作用,补充了传统 90 度场景的研究体系,为机器人导航、城市空间设计(如通道宽度规划)提供了人类行为学依据。未来可进一步探讨老龄化对感觉运动协调的影响,拓展研究在复杂真实环境中的应用。