为什么我们不使用更多的驾驶模拟器来教青少年驾驶？

从空中城市到机器人管家，未来主义的愿景充斥着 PopSci 的历史。在“我们到达了吗？”专栏中，我们检查了实现最雄心勃勃的承诺的进展情况。请在此处阅读本系列的更多内容。

1953 年，布鲁克林汽车贸易高中的数十名青少年试驾了有史以来第一台逼真的驾驶模拟器。Drivotrainer 并不是Gran Turismo ，但它提供了道路视频和碰碰车式驾驶座椅，配有方向盘、离合器、刹车、后视镜、速度计，甚至还有引擎盖装饰。

1953 年 5 月，当《大众科学》报道 Drivotrainer 在纽约布鲁克林首次亮相时，美国青少年驾驶事故率正在飙升，这主要归咎于汽车使用率的提高和缺乏足够的培训。对于 15-24 岁年龄组，机动车死亡率在过去十年中激增，到 1956 年增加了一倍多，达到每 100,000 人近 43 人。但学校提供足够的双控训练车和教练来满足日益增长的驾驶员教育需求的成本太高了。由于飞行模拟器早在 1910 年就首次推出，有助于飞行员为现实世界的飞行做好准备，交通安全专家希望驾驶模拟器能为年轻驾驶员带来类似的效果，并扭转令人不安的车祸趋势。

对于 Drivotrainer 的开发商，总部位于康涅狄格州的 Aetna Casualty and Surety Company（现为 CVS 所有）来说，驾驶员教育和事故预防不仅对其盈利有好处，而且对其声誉也有好处。Aetna 早在 1935 年就已开始投资驾驶模拟技术，当时它推出了 Reactometer 来测量驾驶员的反应时间。Reactometer 之后是 Steerometer，然后是 Driverometer，这是一款街机风格的机器，提供模拟驾驶条件的电影。

1951 年 5 月， 《大众科学》杂志刊登了 Aetna 的下一代模拟器 Roadometer，这是一种使用视频和类似展台的汽车座椅的驾驶测试。专为课堂培训而设计的 Drivotrainer 改进了 Roadometer 的设计，自动计分并将视频与展台分离，使其能够投射到大屏幕上，供坐在 Aetnacars 车轮后面的一屋子学生观看。然而，成功只能通过模拟器训练的驾驶员在道路上的表现相对于未经训练和道路训练的同行的表现来衡量。Aetna 需要模拟训练的积极影响的证据。

积极迁移训练的概念基于发展心理学家让·皮亚杰的认知发展理论，该理论发表于 20 世纪 20 年代至 40 年代的众多著作中。具体而言，同化定律认为，我们倾向于以类似于熟悉情况的方式应对新情况。驾驶模拟器的理念是让学生在上路之前熟悉驾驶基础知识和具有挑战性的交通场景。

康涅狄格大学研究中心康涅狄格交通研究所 (CTI) 执行董事 Eric Jackson 告诉 PopSci：“我们可以将人们置于他们可能从未经历过的场景中，让他们意识到驾驶的风险和危险。”除了收集车祸数据来追踪趋势外，Jackson 的团队还操作各种驾驶模拟器来研究驾驶员在不同条件下的行为，例如驾驶员受损或分心时。CTI 的模拟器系列包括一辆安装在带有环绕屏幕的执行器上的汽车和几辆摩托车模拟器。他们还使用桌面和虚拟现实模拟器。

瑞典研究人员在 2023 年使用驾驶模拟器测试来补充道路测试，他们表示，正如杰克逊所说，模拟器是测试驾驶员在异常危险情况下表现的有效方法。他们的模拟器测试将驾驶员置于过于危险的路考场景中，并成功标记出驾驶员反应不足的情况。

汽车贸易高中（一所职业学校，至今仍位于纽约布鲁克林格林波因特社区的贝德福德大道）开设了为期六周的 Drivotrainer 课程，这是 20 世纪 50 年代 Aetna 赞助的美国各地驾驶模拟器试验之一。其他参与者包括来自纽约皇后区威廉卡伦布莱恩特高中、爱荷华州立师范学院（现为北爱荷华大学）和加利福尼亚州洛杉矶好莱坞高中的学生。当时，美国汽车协会 (AAA) 开发了自己的驾驶模拟器 Auto Trainer，并在华盛顿特区的阿纳卡斯蒂亚高中和宾夕法尼亚州斯普林菲尔德进行了试用。

1960 年，美国国家安全教育委员会的一份报告分析了 Drivotrainer 和 Auto Trainer 的试验，并得出结论：“使用 [驾驶模拟器] 时会发生一些学习迁移。”但该报告还指出，现有性能数据存在重大差距，并呼吁进行额外测试。然而，展望未来，作者补充道：“心理学理论的最新发展将操作员视为人机系统不可或缺的一部分，并可能为显著提高模拟器教学的迁移效果指明方向。”

杰克逊认为，模拟确实有助于重新连接大脑，思考路上可能发生的情况。他指出，如今的模拟技术，包括图形、声音和触觉传感器，可以使体验变得极其逼真。“作为我们场景的一部分，”他解释说，“我们会让一个孩子在车前追球。即使在模拟器中，你也会有同样的感觉，‘天哪，我差点撞到一个孩子。’你永远不想在现实生活中经历这种事情。”

在 20 世纪 50 年代和 60 年代模拟训练兴起之后，包括 Drivotrainer 出口到英国和瑞典等其他国家，驾驶模拟器技术并没有取得太大进展，其使用也逐渐减少，尽管直到 20 世纪 90 年代，在一些驾驶培训教室中仍然可以找到 Aetnacars。即使美国不再为青少年提供驾驶模拟器课程，它们在欧洲部分地区仍然很常见，雇用商业驾驶员或认证他们的公司仍然依赖驾驶模拟器，即使在美国也是如此。

但随着技术进步，驾驶模拟器的功能不断提升，成本不断降低，在美国乃至全球，面向年轻驾驶员的驾驶模拟器似乎再次兴起。Virtual Driver Interactive、Greenlight Simulation 和 Drive Square 等公司提供沉浸式驾驶体验，包括环绕显示器、虚拟现实耳机、声音，甚至安装在运动平台上的整辆或部分车辆。视频游戏开发商也加入了这一行列，为家庭提供居家体验。Valve Corporation 为其广受欢迎的 Steam 平台提供虚拟驾驶学校。而 Driving XE 则为 Playstation 和 Xbox 提供驾驶必备品。

然而，并非所有驾驶模拟器都是一样的。在对驾驶模拟器试验的系统回顾中，来自澳大利亚和新西兰的研究人员检查了模拟器的逼真度，即模拟器如何准确地代表真实世界的驾驶。他们得出的结论是，大多数试验没有提供足够的证据来验证模拟器与真实世界驾驶的比较效果，但他们指出，模拟器技术的重大进步导致“模拟器设计存在很大差异”。

杰克逊表示，像他的团队在 CTI 操作的这种全尺寸驾驶模拟器可以提供最身临其境的体验。“你坐在一辆真正的汽车里，”他解释道，“上面有真正的按钮。你可以有触觉。我们甚至在座椅下放了一个低音炮，这样你就能感受到发动机的震动。”他指出，虚拟现实无法提供如此逼真的体验，但他认为 VR 将在青少年驾驶教育中发挥重要作用，因为它的价格合理。全尺寸驾驶模拟器的价格可能高达 50 万美元，但 VR 可能只需几百美元（基于屏幕的视频游戏模拟器的价格甚至更低），这可以让高中再次负担得起驾驶教育费用。杰克逊指出，模拟器还可以帮助缩小收入差距。“对于那些买不起车的人来说，”他说，“模拟器让他们的孩子仍然能够学习如何驾驶并参加驾驶教育计划。”

如果您是即将上路的青少年的家长，那么您可能需要考虑您所在地区的驾驶模拟器培训，尽管您的孩子不会获得任何官方认证以获得驾照。尽管数十年的数据显示模拟器无法替代现实世界的经验，但它们确实对驾驶行为产生了积极影响。此外，今天的模拟器可能足够逼真，可以产生比过去更大的影响。但是，如果您的孩子试图争辩说他们在Gran Turismo或Super Mario Kart上玩的所有时间都应该算数，请不要相信。