文摘
显著减少的发生严重的交通事故,减少车辆的数量应该考虑在城市地区。实现减少个人机动性是至关重要的,需要考虑的最后- /第一英里的问题。我们的研究的总体目标是解决这个问题使用standing-type个人机动车辆运输设备;然而,评估的可行性等车辆未来移动设备,需要评估他们在现实条件下操作。因此,在这项研究中,实验和调查数据的速度,稳定,安全,舒适的standing-type个人移动设备得到评估它的性能在三个不同的场景。结果表明,个人移动车辆是社会好评,可以安全地在人行道上操作,不论性别和年龄的司机;此外,结果表明,受试者经常使用自行车擅长避免和吸收小洞和颠簸的影响,从而产生减少加速度值(各个方向)和音高,滚,和偏航率。这是预期的受益个人移动设备的未来发展和帮助实现有效的和可访问的公共交通系统,以及减少车辆的数量在城市地区。
1。介绍
社会的不断增加的人口和交通需求导致了城市交通的增加,交通拥堵,空气污染;这有不利影响人的生活质量1- - - - - -6]。
一个潜在的解决这些问题是减少个人汽车的使用在城市地区,鼓励城市居民使用公共交通日常通勤生活必需品和个人移动访问最近的公共交通枢纽和购物中心,以及其他的短途旅行。在文献中,到达最近的交通枢纽的问题被称为过去——/第一英里问题[7- - - - - -13]。
目前,汽车保持最优的运输方式远程上门旅程,由于他们所提供的舒适。然而,至少一部分population-though不是们能从使用传统汽车转向公共交通;这将有助于解决上述交通问题。然而,到最后- /第一英里是解决特定问题,对于动态需求,如老年人、占四分之一的日本人(14)——增加使用个人交通的问题将继续存在。相当大的研究一直集中在使用个人迁移和小型电动汽车解决问题最后- /第一英里(9]。
是很难解决问题最后- /第一英里只关注一种运输因为环境条件,法律法规,用户和用户首选项全球变化显著。因此,一些研究试图通过多通道的方法解决问题。陈提出了一个方法,优化公园和道路系统的位置和容量参数解决问题最后- /第一英里(15]。Pavkova等人提出了一个方法,扩大公共交通资源,城市墨尔本,澳大利亚,作为一个例子16]。其他研究人员已经提出了许多方法来解决这些问题,包括自动汽车,汽车和自行车共享,mobility-as-a-service应用程序(17- - - - - -21]。
本研究着重于个人移动车辆,提供一个有前途的解决方案到最后- /第一英里问题,从而帮助实现有效,平易近人,多通道对城市公共交通网络。个人机动车辆被定义为运输设备为个人使用(10,11,13]。一些车辆(如电动摩托车,单座移动设备,和wheelchair-type移动设备)视为个人机动车辆。目前的研究主要集中在较少的研究standing-type个人移动车辆。范教授等人利用数值模拟和实验(在一个受控环境)进行调查接受这样的汽车在人行道上的行人通过研究反应条件的个人空间行走在人们使用standing-type个人移动设备(13]。Lavallee调查这些车辆的安全,分析现有安全法规的赛格威(美国新罕布什尔州赛格威,Inc .),以及法律框架的使用和他们的交通规则22]。当地政府审查利用澳大利亚首都直辖区的赛格威于2012年出版;它讨论了验收、安全影响,优点和缺点使用赛格威在社区(23]。几项研究也调查了standing-type车辆设计用于辅助移动设备(24- - - - - -27]。目前,实证研究调查的对象使用新的自动平衡车辆模型在公共场所发现缺乏细节。公共道路上执行实验分析公共安全和确定人类的影响因素(如年龄、用户体验,和性别)——引入的新类型的关键个人车辆。实验研究这些standing-type车辆使用六维传感器量化人为因素的影响,在公共道路上尚未发表。特别是,standing-type车辆禁止在公共场所的使用在日本,和其他几个国家/地区也强加自己的严格的规定;因此,研究在公共场所使用这些设备是有限的而其他类型的个人移动车辆。
因此,在本文中,我们提出我们的研究结果standing-type个人移动设备,专注于人类的影响因素对其使用。我们的目标是评估standing-type个人移动车辆的可行性解决方案到最后——/第一英里问题进行实验与混合组主题和公共区域使用问卷测量的认知工具和试验。三个不同的实验场景准备评估各种类型的实验数据;此外,我们进行了问卷调查,评估受试者的认知关于车辆和试验。因此,本文的目标如下:(1)调查这些设备对交通流的影响,行人和骑自行车的行为在共享道路(2)调查不同demographics-including的顺从和适应性的老年几个特征设备(3)识别缺陷的设计,提高吸收公众对这些设备
从这些目标,本文的主要贡献是证明最小影响行人和骑自行车的人,在客观描述1,骑着小翼和可能的人为因素,在客观描述2。
在下面几节中,我们描述了个人移动车辆,实验,各种来自不同来源的结果。
2。个人移动车辆
在实验中,我们使用一个小翼的个人移动设备,辅助,standing-type机动车辆由日本丰田汽车公司;这是显示在图1(28,29日]。
(一)
(b)
(c)
小翼是轻量级、紧凑和便携式比其他设备如赛格威(30.]。表1列出了小翼的主要规范。每个小翼配备几个传感器(图1)记录near-incident场景并获得以下信息:(1)加速度(X,Y,Z)(2)偏航、辊和音高(3)偏航率、滚转率和沥青(4)速度(5)速度时间警告(达到最高速度时触发一个警告)(6)轨迹(7)视频数据中提取信息的(事件和near-incident情况)
一般来说,最重要的问题之一的引入电动汽车电池寿命,和个人移动设备受到同样的问题(31日- - - - - -33]。小翼的充电电压是交流100 V,这是日本的标准电压。因此,小翼可以在家和在日本的几个地方。一个特殊的充电器适配器,DC / AC变换器,用于充电设备。因此,假设这个充电器适配器可以轻易取代当小翼在日本以外使用。我们使用dash-cam(通常用于乘用车)记录视频数据的环境。视角是大约120°,像素的数量是1×108;我们认为这是足够的记录,和前面和两边的观点可以进行分析。此外,距离可以从附近的验证contact-distance到超过10米。
3所示。实验方法
本节描述各种场景和实验条件,以及调查问卷的内容给受试者在实验前后试验。三种情况进行了测试实验中,每个国家都有不同的主题和环境条件。
3.1。实验地点
使用standing-type迁移实验设备日本法律禁止在公共场所。因此,任何等领域的实验必须在严格的条件下进行;然而,很少可以从这些实验中获得的洞察力,他们阻止自然交互的人被调查。
2012年,日本内阁府决定构建筑波指定区域。截至2016年12月,当实验试验开始,七个私营公司,包括丰田汽车公司和Aisin Seiki公司,一些非营利组织,包括国家先进工业科学技术(巨大),和三个大学是导致该区域的建设。
3.2。实验场景
调查研究问题,我们设计了三个实验场景,每一个涉及不同的路线特点。表2提供了每个场景的总结;在这里,“次数”表示实验的总数。当一个主题完成了路线,增加数量。因此,一些学科尝试两次或两次以上。
3.2.1之上。场景1
场景1的路线开始开张并继续筑波站,最近的火车站(34]。图2演示实验中使用的路线;它在很大程度上是平但包括几个斜坡和过路的行人。距离是大约3.6公里的路线。
产业技术提供了一个为员工免费穿梭巴士服务。需要大约30分钟到达筑波站的开张,因为公交车站在几个中间位置。这些公共汽车是一个低效的运输方式,因为他们操作大约每40分钟。因此,这条路线被选为一个实验场景,小翼而不是公车使用的对象。表2场景1中介绍了参与者的数量和年龄试验。
这条路线是这三个勇士的最长。因此,课程分为五个部分(图2),来分析具体的影响道路特点和条件对车辆的操作。这些部分如下:(一)开张中央2的巨大复杂的人行横道(B)人行横道的巨大复杂Matsubokkuri公园(C)从Matsubokkuri Ninomiya公园公园(D)从Ninomiya公园到筑波国际会议中心附近的人行横道(E)从人行横道筑波站在筑波国际会议中心附近
每个部分的特点归纳在表格3。除了部分,所有的部分都是公共场所。
3.2.2。场景2
场景2所得的路线城市办公室Kenkyugakuen站,作为绿色虚线在图所示3;长约0.7公里,主要平面和特征的行人。表2列表的数量和年龄的参与者场景2试验。每个主题操作这条路线的小翼被要求执行审判在一周内三次以上。表示,否则,这个话题会使用小翼作为通勤装置,使我们能够更全面评价手术并获得改进的建议。受试者还被要求用小翼,而不是他们自己的汽车。
3.2.3。场景3
场景3所得的路线Kenkyugakuen站的购物中心,用虚线红线图3;长约0.6公里,基本上平坦和特性几个过路的行人。表2礼物的数量和年龄对象完成场景3的路线。这些主题被要求使用他们的休息期间小翼。
3.3。实验条件
试验的数量完成每个主题之间的不同场景。为了防止偏见,所有受试者与小翼或丰田汽车公司。每位受试者参与试验的一个场景。第一次审判前,所有科目都训练有素的操作小翼。此外,受试者参加一个研讨会,介绍了小翼和解释操作在一个户外环境的规则。所有受试者知情同意后自愿参与了这项研究。
受试者使用的时机身从起始位置到相应的目的地的路线。所有试验在人行道上进行,可以骑自行车和行人。所有航线涉及几个过路的行人。公共区域的使用在评估实验结果被认为是重要的,因为它更准确地反映了现实生活中的个人移动车辆的操作比结果限制区域。没有在下雨或黑暗条件进行测试,以防止添加天气的进一步分析维度在评估人为因素和安全的影响。在每个试验中,一个人在后面跟着小翼的用户在紧急情况下。研究伦理委员会会议是在开张之前进行实验;委员会成员包括来自学术界和工业界的专家没有金融产业技术的兴趣;他们允许我们进行我们的实验。
3.4。调查问卷
每个受试者被要求完成一个调查问卷之前和之后参与实验。最初,postexperiment问题是很大的数量。因此,我们选择问题的答案并没有与实验,问这些试验前因为太大问卷调查可能导致损失的浓度。pre-experiment问卷主要关注参与者的习惯和个人特点;它包括以下问题:(我)这条路你通常的运输方式是什么?(2)你有使用这种类型的个人移动车辆的经验吗?(3)你经常运动吗?此外,posttrial问卷包括以下问题:(IV)你会选择一个小翼再次同样的路线(如果不是,请提供你的答案的原因)?(V)你认为路线长度太长了(如果你这样做,请建议一个适当的长度)?(VI)用一个小翼比行走更舒适吗?(七)你的意见是什么使用小翼的优点和缺点吗?(八)你的意见是什么6公里/小时最大速度?(第九)还有其他的条件,或地方,你想用小翼吗?(X)关于这个实验如果你有任何评论,请让我们知道
在设计这些调查问卷时,我们讨论了其内容和几个开发人员正计划生产一种新型的可移动设备,我们称为早期文献[29日]。此外,我们的研究小组曾开发了一种小standing-type车辆(30.)及其进行的测试项目和pre-experiment流动试验(27]。从这些研究中,我们开发了几个假设关于人为因素在standing-type车辆使用在目前的研究中,我们最后决定上述问卷。
4所示。实验结果和讨论
这个实验是在与筑波市政府的合作。总距离被研究对象覆盖大约是267公里。的因素(例如,社会receptibility,安全,效率,和环境保护(通过替换高排量的车辆与个人机动性车辆))使用实验结果进行调查和评估。问卷调查结果、安全分析和评估用户之间的个体差异(对操作)在以下部分中给出。
4.1。问卷调查结果
本节介绍了问卷调查和统计分析的结果。
图4和表4现在的结果问题第四;他们表明,受试者有利的意见小翼,与几个表达希望在未来再次使用它。第四受试者对此反应消极的问题提供以下原因他们的回答:(1)上下班花了太长时间,因为较低的最大速度(2)我想没有一个陪同的人单独使用小翼(3)凹凸不平的道路上旅行很不舒服(4)我想避免在我的脚出现肌肉疲劳
(一)
(b)
(c)
(d)
这些言论表明,小翼应该改进和操作的舒适性,突出显示为弱方面的设备。对于操作,我们通常认为这些类型的设备是专为分享的个人使用;因此,考虑预期的用户操作的设计,环境,和使用条件。舒适是一个重要的这些设备的设计方面,并改善它,人类factors-discussed之后的影响在这个文章应该被考虑。
此外,隐私被发现是一个重要的因素当操作这种类型的机动车辆,因为几个人所偏爱使用小翼,没有一个陪伴的人。
图5和表4现在的结果问题V,这决定了场景的路线长度是否2和3都觉得是合适的;基于受试者肯定的回应,小翼的平均距离合适的路线被发现约2.6公里。
(一)
(b)
(c)
(d)
图6和表4显示的结果问题VI。大约有60%的受试者报告说,使用小翼比行走更舒适,这表明使用小翼可能导致减少疲劳和步行相比,小翼的另一个潜在的好处。
(一)
(b)
(c)
(d)
第七积极应对的问题如下:(1)我能够享受更高的视角的观点,因为当骑小翼而走(2)我可以沟通好,因为我感觉舒适的在实验中(3)我可以坐车去我的办公室没有使用我的汽车(4)我可以旅行没有出汗(5)我很舒服没有音高运动参与行走(6)我可以避免我的鞋子脏了
大多数受试者提供反应有关改进的有利位置,而骑设备;这是意想不到的,但是这可能是人们采取的一个重要动机个人车辆如小翼。没有负面反应问题七世。负面反应的一个主要原因在前面已经解释过了第四问题。
图7和表4描述的结果问题八世。没有主题的报道的最大速度过快;大约80%的患者有最大速度过于缓慢的预期超过10公里/小时,平均所需的最大速度是大约12公里/小时。个人移动车辆的最大速度预计将可调节以适应用户首选项。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
其他可能的用途小翼,发现第九结果的问题,包括以下:(1)倾斜的道路上旅行(2)旅行在一个购物中心(3)观光(4)流动性援助为用户身体状况欠佳(5)吃午饭的时候去餐厅(6)巡逻(警察、安全等)
几个科目回应问题X说,很容易避免行人与小翼,因为它的足迹是类似于一个行人,它可以很容易。
4.2。安全分析结果从录像机
这次旅行的分析测试运行显示附近的任何事故或意外事件,可能导致严重的伤害。相比其他移动设备的数据(例如,自行车),在这个实验中获得的实验数据没有被充分评估的安全装置(35]。然而,我们提取感兴趣的事件场景从大约2500分钟的场景1旅行数据,评估的社会receptibility小翼和分析可能near-incident情况在未来可能出现的。只有旅行数据从场景1中使用的安全分析,因为这条路是最长的,包括五种不同类型的环境。表5和6列出数量的场景1中发生的事件类型。事件涉及自行车相对频繁的这条路线,因为受试者被要求与骑自行车的人在分享人行道部分C, D, E(表5)。
的事件发生在每个部分是分类和展示在表7。图8展示了几个分类的事件。我们分类显示每个事件的行为主体(司机)和附近的第三方个人的反应(行人和骑车人)。结果表明,最小的小翼之间的相互作用发生乘客和行人或骑自行车的人。交互定义发生时执行的录像显示,小翼骑士有意的演习,以避免骑自行车或行人,反之亦然。骑手和第三方反应的比例约3.68%和2.83%,分别。结果还表明,小翼很好融入人流沿着路线,显示,受试者和第三方个人避免了几个特殊的动作。
(一)
(b)
(c)
(d)
因此,小翼被发现只有最小影响正常的人流。附近的行人和骑自行车的人,最初的反应接近机翼建议他们对设备感兴趣,想看看它更密切。据推测,增加熟悉机翼将导致更少的第三方在未来“方法”的反应。
骑自行车的反应,结果表明,骑自行车的人很少需要执行特殊动作,他们有足够的时间准备当通过机翼。虽然骑自行车旅行速度比小翼,只有两个突然停止反应观察。人们认为骑自行车的人可以很容易地识别小翼司机高度差,这使得它们更可见当操作该设备。
对行人的反应,结果表明,行人很少执行特定的规避动作,小翼骑士偶尔设法避免行人。虽然设备的最大速度是6公里/小时(相当于一个行人的速度),小翼骑士往往机动前避免行人避免行人开始操纵。结果问题X在前一节中显示,受试者发现开车时很容易避免行人小翼,因为小翼的足迹是相当于一个行人,它很容易飞航。
4.3。个体差异
各种因素之间的关系确定调查问卷和数据分析结果进一步分析使用SPSS AMOS软件确定的因素可能会影响小翼的操作。虽然实验条件和对象之间不同的三个场景中,我们可以提取几个关系,如表所示7- - - - - -9。此后,我们试图评估的统计差异通过实现韦尔奇的每个场景t以及(36,37];这使用了静态参数t计算的 在哪里组的平均值吗我,年代我是集团的标准偏差我,n我组的参与者的数量吗我;在这里,我= 1或2。获得的数据应该遵循一个标准的正态分布,可以计算的t以及。受试者的数量(试行)有限(即由于预算限制。,because public tests, using these devices are prohibited, performing them requires special government permission and extensive safety lectures to be given to subjects, and thereby making experiments expensive). Thus, the number of trials was small; in Welch’st以及,如果数量小,自由度的数量低,t价值需要证明意义相当高。
最左边的列在表中8- - - - - -10现在旅行的参数数据的一个试验。顶部水平行显示相关的人为因素由问卷的结果(例如,年龄和性别)。95%置信水平设置显示以下统计差异:(1)标准偏差的加速度X,Y,Z方向,以及球场,滚,和偏航率,列在表1 - 48(2)的平均和标准偏差速度和加速度的标准差Y在列在表2 - 49(3)加速度和转动轴的标准差列在表3 - 410
小翼的主题往往他们的经验比他们更积极的通常的运输方式。特别感兴趣的是以下七项的差异对研究对象从场景1通常使用自行车和那些通常开私人车:标准差的加速度X,Y,Z的方向;球场的标准差、辊和偏航率;和蜂鸣器持续时间比。
这意味着用户验收的加速度是非常重要的。因此,在这项研究中,我们包含了加速度数据进行评估。小翼的车辆超速时蜂鸣器哔哔声。这七个项目是积极的,这意味着这些主题的人行道小翼而不受干扰,通过吸收的影响。这个结果表明,受试者通常使用自行车擅长避免和吸收的影响小洞和疙瘩,从而减少在各个方向加速度值以及他们的球场上,滚,和偏航率。
95%置信水平,减少统计差异被发现当考虑年龄的影响,性别、旅行和运动频率的参数数据。此外,所有老年乘客回答问题四。在桌子上9较小的统计差异之间观察到的第一个和第三个试验,表明所有科目很容易习惯于操作和操作一个小翼。因此,小翼操作得出的结论是可行的对所有类型的人来说,不管差异因素(如年龄,性别,和运动频率)。
在评估环境条件的影响旅行数据参数在场景1中,发现部分B的平均行驶速度低于5%观测到的其他部分。乘客可能推动本节更慢,因为课程是比其他人更窄。此外,在95%置信水平,减少统计的平均行驶速度的差异被发现在所有场景1中部分一致。
5。讨论与分析三
基于反应部分4.1,我们得到以下的结论关于小翼的使用:(1)设备应使用短旅程由于其规模和速度(2)它可以用于多种目的,包括通勤和观光(3)这将是合适的是私人的交通工具到达附近的设施每天(4)它可以减少乘客的疲劳,特别是上坡或下坡倾斜的道路上旅行
因此,我们得到以下结论:(1)观察到,时机不太可能会影响自行车区域的混合交通,因为高能见度的小翼骑士(2)小翼骑士可以分享与行人步行道路,因为该设备占地面积小,可以机动行人一样
基于个人的结果分析,得出运动习惯影响这些standing-type车辆的使用。与此同时,下列因素没有发现影响他们的使用:(1)熟悉使用小翼(V和VI和经验有关的问题)(2)年龄和性别
这些分析表明,小翼的个人移动设备有良好的社会receptibility和操作是安全的在人行道上,不分性别和年龄的司机。此外,分析结果表明,若干因素时应考虑进一步发展这样的车辆:(1)因为这些设备是共享使用,操作指令,用户的期望,和使用环境必须清楚(2)基于操作,考虑到设定的速度应该平均运行时间或使用距离,因为大旅途时间或距离是不能接受的(3)提高公众接收这些设备,那些很少运动的意见和/或使用自行车应该积极接受(4)在设计,Y的加速度主要应考虑,同时保持车辆尺寸紧凑
6。结论
我们进行公共实验在个人移动设备来评估其可行性解决问题到最后- /第一英里。操作评估在实际条件下是必要的评估的可行性standing-type个人车辆为个人移动设备。这项研究是作为一个试点项目的一部分进行测试工具;结果预计将产生有用的信息来评估社会receptibility安全、可接受性和效率。我们希望使用此信息来解决过去——/第一英里,从而提供一个有效的解决城市交通拥堵问题及其相关的风险。
三个实验场景测试。每个实施不同的路线不同的科目。我们和评估实验获得的数据,其中包括测量平均速度;标准差的运动信息X,Y,Z的方向;辊、音高和偏航率;和问卷调查结果与速度,安全,稳定,和舒适的standing-type车辆。
试验期间没有发生事故。最后,小翼有最小影响行人和骑自行车的人。在人为因素方面,年龄的因素,性别,熟悉和小翼的意见是由实现韦尔奇的使用t以及95%的信心水平不是很明显。然而,影响锻炼的频率小翼骑行体验。这些结果表明,小翼有良好的社会receptibility人行道上操作时,不论性别和年龄的司机。然而,大量的实验数据描述与自行车和行人自然交互需要统计验证小翼的安全。因此,未来的研究将进一步进行实验试验车辆和主题。此外,这种类型的个人移动工具可以提高通过能力调整最大速度根据用户的环境条件和能力保持稳定;这种功能将提高舒适性和优化设备操作,从而增加其潜力作为城市交通解决方案。
数据可用性
没有数据被用来支持本研究。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
本研究支持的新能源和工业技术发展组织。