音樂情感對駕駛狀態的影響機理及最佳化機制研究

《音樂情感對駕駛狀態的影響機理及最佳化機制研究》是依託浙江大學，由吳劍鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：音樂情感對駕駛狀態的影響機理及最佳化機制研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：吳劍鋒
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

在音樂的伴隨下完成駕駛任務是最常見的駕駛場景，但音樂對駕駛狀態影響如何，至今沒有明確而全面的解釋，同時也導致蘊含於音樂中的豐富信息資源處於閒置狀態。本項目擬通過研究音樂情感對駕駛狀態的影響機理和最佳化機制，研製車載的面向駕駛狀態最佳化的功能音樂系統，以有效利用音樂情感信息，最佳化駕駛狀態，輔助提升駕駛安全。.首先，研究駕駛員情緒空間的建立和表達方法，利用情感計算技術對駕駛員情緒狀態進行實時計算；其次，建立音樂情感與情緒之間的增量映射模型，解釋音樂對駕駛員各種情緒在量上的增減和類上的轉移；再次，利用情緒與駕駛狀態之間映射模型，構建情緒偏移向量，量化危險駕駛狀態；最後，根據音樂對情緒的增量作用，結合個性化要素處理，以情緒偏移向量最小為最佳化目標，構建音樂播放策略，實現音樂對駕駛狀態的最佳化。.相關研究成果在音樂情感認知、情感計算和人機互動等領域有重要借鑑意義。

結題摘要

本課題主要研究背景音樂的情感屬性對駕駛行為的影響及其套用。整個研究分為四個部分：（1）駕駛員情緒的建立和表達採用形容詞描述法，通過問卷分析，基本確定了駕駛員在駕駛過程中可能出現的集中最常見的駕駛情緒，並採用Valence-Arousal（價效-喚醒度）方法，對駕駛情緒進行量化。（2）駕駛員情緒狀態的實時判定將駕駛員情緒狀態的實時判定轉換為駕駛員情緒狀態的分類問題。通過模擬駕駛實驗，利用音樂誘發駕駛員產生不同的情緒狀態，採集駕駛員的心率、皮溫、皮阻等三種生理信號，開發了基於支持向量機的分類算法，實現了對駕駛員情緒狀態的實時判定。 （3）音樂情感對駕駛員情緒的影響研究以不同路況和不同情感特徵的背景音樂為自變數，以駕駛員情緒狀態為因變數，通過模擬駕駛實驗，研究了音樂情感與駕駛員情緒狀態的引導轉化關係。研究結果表明：①不同路況條件下，不同情感特徵的背景音樂可對駕駛員誘發不同的情緒狀態；②不同路況條件下，駕駛員的情緒狀態可以通過不同情感特徵的背景音樂進行轉化調整；③複雜路況會影響音樂對情緒的轉化調整功能。（4）駕駛員情緒狀態對駕駛行為的影響研究以不同情感特徵的背景音樂為駕駛員情緒的誘發媒介，以不同駕駛情緒狀態和不同路況為自變數，以駕駛員的駕駛行為表現為因變數，通過模擬駕駛實驗，研究了不同情緒狀態下駕駛員的駕駛行為。研究結果表明：①駕駛員的情緒狀態對其駕駛行為產生影響，高喚醒度的情緒狀態下，駕駛員傾向危險駕駛，低喚醒度情緒下，駕駛員的駕駛行為趨于謹慎；②情緒對駕駛行為的作用與情緒的強度呈現一定的正相關性，強度越高對駕駛行為的影響越明顯；③駕駛任務的難易程度會影響情緒對駕駛行為的作用效果；④可以通過不同情感特徵的音樂來轉化駕駛員的情緒狀態，從而實現對其駕駛行為的改良。課題研究證明背景音樂的情感特徵可以通過對駕駛員情緒的調整而改良其駕駛行為。作為駕駛過程中與駕駛員關聯最為密切的聽力資源，音樂對駕駛安全具有較大的潛在套用價值。