跳轉至內容

Lentis/GPS 與駕駛

來自 Wikibooks,開放世界的開放書籍
標準的 GPS 導航系統

自 1995 年開始商業運營,全球定位系統 (GPS) 是一套衛星網路,可在地球表面任何有四顆或以上衛星無遮擋視線的地方提供位置資訊。[1] GPS 最流行的用途之一是在駕駛時用作導航工具。與安全帶和收音機一樣,GPS 裝置正迅速成為大多數汽車的標準配置。

GPS 如何影響我們的駕駛方式?這項技術帶來了哪些意想不到的後果?

GPS 的益處

[編輯 | 編輯原始碼]

眾多 GPS 製造商之間的競爭證明了這項技術的通用性。 TomTomGarminNavteqMagellanGoogle Maps 只是眾多參與 GPS 行業的公司中的一部分。這種競爭促進了技術的創新應用,從而使駕駛員和社會受益。

對駕駛員的益處

[編輯 | 編輯原始碼]

與傳統的地圖和路標等導航方法相比,GPS 系統具有許多優勢。這些傳統方法需要視覺注意力,而 GPS 裝置則提供音訊提示和簡化的介面以供快速檢視。此外,這些系統會提前規劃路線,提供街道名稱和距離,從而避免駕駛員分心。這些優勢帶來了統計上的回報:多項研究證明了 GPS 裝置提高了安全性。雖然這些報告通常由 GPS 系統製造商資助,但它們仍然指出了駕駛模式的重要趨勢。由弗吉尼亞理工大學運輸研究所進行並由 GPS 製造商 TomTom 資助的一項研究揭示了幾項令人印象深刻的安全改進統計資料。77% 的駕駛員在使用 GPS 系統時感覺更有控制感,72% 的駕駛員感覺壓力更小,53% 的駕駛員感覺在路上更加警覺。[2] 在社會科學研究機構 NuStats 進行並由 Navteq 資助的類似研究中,使用 GPS 的駕駛員的燃油消耗減少了 12%,行駛里程減少了 1500 英里,二氧化碳排放量減少了 24%。這些統計資料表明,GPS 裝置提供了更安全、更高效的駕駛體驗。[3]

GPS 與保險

[編輯 | 編輯原始碼]

GPS 有可能改變我們看待汽車保險的方式。透過跟蹤駕駛員的速度、加速度和行駛時間,GPS 可以提供比傳統精算表更準確的風險評估。保險公司已開始根據包括 GPS 在內的遠端資訊處理資料而不是傳統指標來提供保費。這種基於用量的保險 (UBI) 對高風險人群(例如年輕男性)的駕駛員尤其具有吸引力。它還透過獎勵謹慎的駕駛行為來鼓勵安全的駕駛習慣。賓夕法尼亞州前保險專員黛安·科肯表示,UBI“使客戶能夠了解並消除其風險行為,並希望能夠進一步降低事故發生率。”[4] 幾家保險公司已經開始將其客戶可以選擇使用 UBI,行業專家預計未來五年內美國所有汽車保險的 20% 將包含 UBI。[5] 用於 UBI 的 GPS 跟蹤引發了隱私問題,因為它可以跟蹤個人的位置。[4] 隨著 UBI 的普及,其隱私問題將繼續受到公眾關注。研究人員建議設計僅傳送計算保險費所需的最少資料的 GPS 裝置。[6] 一些保險提供商(如 Progressive)已經選擇僅根據加速度計和里程資料提供 UBI,從而完全避免了對 GPS 的需求。[7]

GPS 車隊追蹤

[編輯 | 編輯原始碼]

卡車運輸行業的公司已開始使用 GPS 追蹤其車隊的車輛,這導致了該行業重大的社會變革。在 GPS 技術出現之前,公司對其駕駛員的行為幾乎沒有監管。這種自由助長了超速和疲勞駕駛等魯莽行為,危及了安全和公司利潤。[8] GPS 透過允許公司監控其員工的車輛改變了這一點。危險或低效的行為可以快速識別和糾正,從而使道路對其他駕駛員更安全。這也有助於透過識別到達目的地的最短路徑並確保保持省油的速度來降低卡車運輸成本和排放。GPS 資料也可用於重建事故,並在訴訟中用於確定責任。[9]

使用 GPS 的危險

[編輯 | 編輯原始碼]

儘管 GPS 系統有很多優點,但也存在一些使用風險。其中最主要的是,駕駛時更容易分心操作 GPS 裝置,無論是更改路線還是調整設定。根據美國國家公路交通安全管理局的資料,17% 的汽車事故都與駕駛分心有關。[10] GPS 當然不是導致這種分心的唯一原因,但它確實給了使用者一個佔用其手和注意力機會。為了解決這個問題,採取了一些措施,包括 GPS 上的警告螢幕、車輛停止前鎖定其功能以及立法。2012 年的一份報告顯示,加利福尼亞州的司機因駕駛時使用智慧手機上的 GPS 而被罰款。[11] 其他州也開始立法應對 GPS 分心問題:26 個州已禁止使用擋風玻璃支架安裝 GPS 裝置,以防止遮擋視線。[12] 這些分心和遮擋可能會造成嚴重的安全問題,並抵消 GPS 應該帶來的高效駕駛習慣。

對 GPS 的信任

[編輯 | 編輯原始碼]
指示卡車司機遠離紐約公園大道系統的標誌

以下是一些司機過度信任 GPS——而沒有了解其侷限性——導致在危險臨近時忽視了標牌和常識的例子。

橋樑撞擊
[編輯 | 編輯原始碼]

當卡車司機未能仔細規劃路線以避免低淨空橋樑時,災難就會發生。為了應對卡車與橋樑碰撞事件的增多,紐約州於 2009 年成立了橋樑撞擊工作組。該工作組發現,儘管有指示卡車司機走高速公路的標誌,但在公園大道系統上發生的此類事件特別多。[13] 在 2011 年的一項調查中,紐約州警發現,90% 的撞擊公園大道橋樑的卡車司機都遵循了 GPS 裝置的指示。[14] 此類裝置在規劃路線時不會考慮使用者車輛的大小,不適合卡車路線規劃。

死亡谷悲劇
[編輯 | 編輯原始碼]

2010 年 7 月,唐娜·庫珀和另外兩人在一天的旅行中冒險進入死亡谷,結果卻變成了為期三天的求生掙扎。他們的 GPS 裝置指示他們從高速公路駛入土路,走捷徑到達目的地。他們很快迷路了,GPS 裝置提供的錯誤指示將他們帶離文明世界,直到他們耗盡汽油。兩天後,一架救援直升機發現了這群人,他們正忍受著 120 華氏度的高溫。[15] 其他一些人就沒有那麼幸運了。在過去的 15 年裡,至少有十幾名死亡谷遊客死於與高溫相關的疾病。[16] 2009 年,一位母親和兒子使用 GPS 裝置後被困在一條早已廢棄的礦道上。母親勉強倖存,而兒子在被發現前就去世了。[17]

900 英里的繞路
[編輯 | 編輯原始碼]

2013 年 1 月,薩賓·莫羅開車去比利時瓦隆尼亞地區她家北邊一個小時車程的火車站接朋友。她在 GPS 上設定了目的地,直到到達克羅地亞的薩格勒布時,她才意識到自己被錯誤地引導了。完全信任她的 GPS,她驅車 900 英里,途徑德國、奧地利和斯洛維尼亞,兩次加油,甚至在車裡過夜,都沒有質疑導航的指示。莫羅女士告訴記者,她只是讓 GPS 接管了,並關閉了自己的思維,她說:“我分心了。”[18][19]

GPS 的神經學影響

[編輯 | 編輯原始碼]
海馬體,以紅色突出顯示(動畫)

核磁共振掃描顯示,與經常使用 GPS 的人相比,不使用 GPS 的人在海馬體中擁有更多的灰質,海馬體是大腦中負責記憶和空間定位的部分。[20] 這與 2010 年伯克利的一項研究結果相符,該研究聲稱 GPS 使駕駛路線更加準確,但降低了對城市空間佈局的整體理解。[21] 2006 年的一項研究表明,倫敦的計程車司機需要記住 25000 條城市街道,他們的海馬體灰質比同行多。這再次表明心理空間定位與海馬體大小之間存在密切聯絡。[22]

自動駕駛效應

[編輯 | 編輯原始碼]

我們引入“自動駕駛效應”來描述由於過度依賴技術而導致的決策中缺乏常識的現象。之所以選擇這個詞,是因為在許多航空事故中,一個常見的罪魁禍首就是對自動駕駛儀的錯誤信任。例如,2009 年,在冰雪條件下過度依賴自動駕駛儀被認為是導致科爾根航空 3407 號航班墜毀的一個因素。[23] 人們認為,對自動駕駛儀的信任也導致了 2013 年 7 月韓亞航空 214 號航班的墜毀。[24] “自動駕駛效應”可以用來解釋許多歸因於 GPS 的駕駛事故。車載 GPS 導航系統旨在找到到達目的地的最有效路線,但不斷變化的交通狀況會很快導致裝置地圖的準確性下降。當駕駛員認為 GPS 裝置是萬無一失的,並且沒有用自己的判斷評估路況時,就會出現問題。“自動駕駛效應”在日常生活的其他方面也能觀察到。過度依賴自動更正會導致尷尬的誤解,過度使用計算器會削弱學生進行甚至最基本的算術運算的能力。[25]

反對 GPS

[編輯 | 編輯原始碼]
英格蘭韋德摩爾的一條狹窄街道

沒有發現任何支援完全淘汰 GPS 的團體。因此,在這種情況下,“反對者”一詞指的是那些致力於限制 GPS 使用的團體。大多數反對者是監管機構和一些個人。

聯邦汽車運輸安全管理局

[編輯 | 編輯原始碼]

2012年9月,紐約州參議員查爾斯·舒默呼籲交通部調查商業卡車使用GPS裝置導致橋樑撞擊事件增多的問題。[26] FMCSA介入並實施了一項兩步計劃來解決紐約州的問題。它開始向卡車運營商釋出官方建議,鼓勵選擇專業級導航系統。這將確保卡車公司在規劃路線時使用考慮橋樑淨空高度和卡車尺寸的GPS裝置。

國家公路交通安全管理局
[編輯 | 編輯原始碼]

2012年2月,NHTSA釋出了關於汽車製造商如何減輕GPS使用造成的駕駛分心的指南。[27] 該出版物引用了許多關於駕駛分心的聯邦研究,並指出了其認為最危險的GPS功能。例如,NHTSA不鼓勵使用動態顯示,即跟隨駕駛員路徑的顯示。[10]

英國鄉村
[編輯 | 編輯原始碼]

許多英國小鎮都出現了大量貨車根據GPS導航駛入狹窄的鄉村道路的情況。在英國韋德摩爾,誤入歧途的卡車撕毀了圍欄,撞掉了汽車後視鏡,甚至卡在了建築物之間。居民們正在發起運動,要求將他們的城鎮從GPS資料庫中移除。作為回應,Tele Atlas等公司建議這些城鎮安裝他們自己的標誌來阻止卡車。[28]

2013年8月,加里·博伊查克因在新澤西州紐瓦克自由國際機場干擾GPS訊號而被罰款32,000美元。他曾在自己的皮卡車上安裝了GPS干擾裝置,以隱藏其位置,不讓僱主知道。[29] 這種抗議反映了其他隱私倡導者的沮喪情緒,他們認為僱主強制要求的GPS跟蹤裝置侵犯了他們的隱私。[30]

查理·卡拉根是死亡谷國家公園的一名護林員。為了應對大量遊客迷路事件,卡拉根先生和其他護林員開始與TomTom、Navteq和谷歌地球合作,更新超過一百條死亡穀道路的電子記錄。當被問及這些事件時,他說:“這就是我開始稱之為‘GPS之死’的原因。人們租用配備GPS的車輛,他們根本不知道它是怎麼工作的,他們願意相信GPS會把他們帶到任何地方。”[16]

GPS與自動駕駛汽車

[編輯 | 編輯原始碼]
一輛改裝成谷歌無人駕駛汽車的雷克薩斯

GPS技術的社會介面未來的應用是自動駕駛汽車。雖然這項研究的大部分內容都集中在GPS如何覆蓋使用者常識上,但自動駕駛汽車必須完全依賴外部導航裝置。對災難的恐懼導致幾個團體開發了非GPS導航來源。作為DARPA自動駕駛挑戰賽的一部分,一個僅由加速度計、陀螺儀和時鐘組成的導航系統已經建成。[31] 一家競爭對手——谷歌無人駕駛汽車,使用高度特定的道路和地形地圖來補充GPS裝置。[32] 隨著自動駕駛汽車的不斷發展,這些挑戰將為自動駕駛效應提供一個有趣的案例研究。

參考文獻

[編輯 | 編輯原始碼]
  1. 什麼是GPS?日常生活中的奧秘。(2011)。美國國會圖書館科學參考服務。摘自 http://www.loc.gov/rr/scitech/mysteries/global.html
  2. Antin, J. F., Stanley, L. M., & Cicora, K. F. (2009)。傳統導航方法與移動地圖導航方法。運輸研究記錄,34–41。
  3. NAVTEQ揭示導航系統使用對環境產生積極影響。(未註明日期)。摘自 http://press.navteq.com/index.php?s=4260&item=4800
  4. a b Simpson, A. G. (2013)。基於用量的汽車保險正逐步成為標準產品。保險雜誌。摘自 http://www.insurancejournal.com/news/national/2013/10/29/309548.htm
  5. 基於用量的保險和遠端資訊處理。(2013)。摘自 http://www.naic.org/cipr_topics/topic_usage_based_insurance.htm
  6. Iqubal, M. U., & Lim, S. (2010)。自動GPS跟蹤和分析的隱私影響。IEEE科技與社會雜誌,29(2),39–46。摘自 http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=5475093&tag=1
  7. Progressive。(未註明日期)。Snapshot隱私宣告。摘自 http://www.progressive.com/auto/snapshot-privacy-statement/
  8. Fisman, R., & Sullivan, T. (2013)。GPS如何改變卡車運輸並使開放道路不再那麼開放。華爾街日報。紐約市。摘自 http://blogs.wsj.com/atwork/2013/10/23/how-gps-transformed-trucking-and-made-the-open-road-a-lot-less-open/
  9. GPS跟蹤證據如何在卡車事故訴訟中使用?(未註明日期)。印第安納州洛根斯波特。摘自 http://www.starrausten.com/resources/how-can-gps-tracking-evidence-be-used-in-truck-accident-litigation/
  10. a b 視覺手冊 NHTSA 車載電子裝置駕駛分心指南。(2012)(第11199–11250頁)。摘自 https://federalregister.gov/a/2012-4017
  11. Buntin, B. (2013)。使用GPS是否與駕駛時發簡訊一樣危險?加州認為是這樣。PolicyMic。摘自 http://www.policymic.com/articles/33709/is-using-your-gps-just-as-dangerous-as-texting-while-driving-california-thinks-so
  12. Lee, D. (2012)。擋風玻璃上的GPS導航可能在你的州是非法的。今日美國。摘自 http://content.usatoday.com/communities/driveon/post/2012/06/gps-navi-on-windshield-may-be-illegal-in-your-state/1#.UqjCXOJ3cxp

  13. Promisel, I. & Hodge, S. D. (2010). 紐約市地區橋樑撞擊緩解。紐約市。檢索自 http://www.nyc.gov/html/dot/downloads/pdf/hodge_bridgestrikemitigation_trb2010.pdf
  14. Agrawal, A. K. (2011). 橋樑車輛撞擊評估。紐約市。檢索自 https://www.dot.ny.gov/divisions/engineering/technical-services/trans-r-and-d-repository/C_07_10_final%20report.pdf
  15. Dorian, M. & Reilly, M. (2013). 我的GPS差點要了我的命:5起GPS事故。美國廣播公司新聞。檢索自 http://abcnews.go.com/Technology/gps-killed-death-valley-debacle-mishaps/story?id=18718677
  16. a b Knudson, T. (2011). “GPS致死”在沙漠。薩克拉門託蜜蜂報。薩克拉門託。檢索自 http://www.sacbee.com/2011/01/30/3362727/death-by-gps-in-desert.html
  17. Clark, K. (2011). GPS:一個致命的誤導性旅行伴侶。NPR新聞。檢索自 http://www.npr.org/2011/07/26/137646147/the-gps-a-fatally-misleading-travel-companion
  18. Ho, E. (2013). 比利時女性的GPS導致她繞行900英里。時代雜誌。檢索自 http://newsfeed.time.com/2013/01/15/belgian-woman-drives-900-miles-instead-of-90-thanks-to-her-gps/
  19. Matyszczyk, C. (2013). GPS將比利時女性送到克羅埃西亞,偏離路線810英里。CNET新聞。檢索自 http://news.cnet.com/8301-17852_3-57563958-71/gps-sends-belgian-woman-to-croatia-810-miles-out-of-her-way/
  20. Edwards, L. (2010). 研究表明,隨著年齡的增長,過度依賴GPS可能會降低海馬體的功能。Phys.org。檢索自 http://phys.org/news/2010-11-reliance-gps-hippocampus-function-age.html
  21. Wessel, G., Ziemkiewicz, C., Chang, R. & Sauda, E. (2010). GPS和道路地圖導航:語義資訊空間框架的案例。在:高階視覺介面國際會議論文集。羅馬。檢索自 http://viscenter.uncc.edu/sites/viscenter.uncc.edu/files/CVC-UNCC-10-07.pdf
  22. Maguire EA, Woollett K, & Spiers HJ. (2006). 倫敦計程車司機和公共汽車司機:結構性核磁共振成像和神經心理學分析。海馬體,16(12),1091–101。
  23. Kates, W., Plushnick-Masti, R., Thompson, C. & Wawrow, J. (2009). 官員稱布法羅的3407航班處於自動駕駛狀態,在冰雪天氣中可能違規。Syracuse.com。錫拉丘茲。檢索自 http://www.syracuse.com/news/index.ssf/2009/02/officials_say_crashed_buffalo.html
  24. Costello, T. (2013). 聯邦航空局委託的小組稱,航空公司飛行員過於依賴自動化。NBC新聞。檢索自 http://usnews.nbcnews.com/_news/2013/11/19/21537851-airline-pilots-depend-too-much-on-automation-says-panel-commissioned-by-faa
  25. Paton, G. (2011). 兒童在數學課上“過度依賴計算器”。每日電訊報。檢索自 http://www.telegraph.co.uk/education/primaryeducation/8923469/Children-over-reliant-on-calculators-in-maths-lessons.html
  26. Bartlett, J. (2012). 卡車事故歸咎於GPS導航儀,導致呼籲採取行動。消費者報告新聞。檢索自 http://www.consumerreports.org/cro/news/2012/09/truck-crashes-blamed-on-gps-navigators-leading-to-call-for-action/index.htm
  27. Cunningham, W. (2012). 聯邦司機分心指南使導航無法使用。CNET新聞。檢索自 http://reviews.cnet.com/8301-13746_7-57401786-48/fed-driver-distraction-guidelines-make-navigation-unusable/
  28. Lyall, S. (2007). 返回。離開村莊。卡車走捷徑撞上障礙物。。紐約時報。檢索自 http://www.nytimes.com/2007/12/04/world/europe/04gps.html?_r=0
  29. Strunsky, S. (2013). 新澤西州男子因非法GPS裝置干擾紐瓦克機場系統被罰款32000美元。星紀事報。紐瓦克。檢索自 http://www.nj.com/news/index.ssf/2013/08/man_fined_32000_for_blocking_newark_airport_tracking_system.html
  30. Smith, A. (2012). 最高法院GPS裁決的影響權衡。檢索自 http://www.shrm.org/LegalIssues/FederalResources/Pages/GPSRuling.aspx
  31. Lecher, C. (2013). 來自DARPA,一種適合便士大小的導航裝置,在GPS失效時也能工作。大眾科學。檢索自 http://www.popsci.com/technology/article/2013-04/replacement-gps-fits-penny
  32. Guizzo, E. (2011). 谷歌自動駕駛汽車的工作原理。IEEE頻譜。檢索自 http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/artificial-intelligence/how-google-self-driving-car-works
華夏公益教科書