空管、飞行员、火车管理者和运动员等职业都会涉及到对某个或多个运动客体的运动轨迹进行预测。判断运动客体是否会发生冲突或碰撞,称为冲突探测(Conflict detection)。冲突探测研究可以推进多重客体运动研究,可以应用到交通、航空、运动、军事和人工智能领域,特别是为航空“错忘漏”、自由飞行和自动化工具设计提供借鉴。对运动客体到达或经过观察者的剩余时间的预测,称为碰撞或冲突时间(Time-to-Contact/Time-to-collision,TTC)估计。Xu 和 Rantanen(2003)对冲突探测进行任务分析,识别出两种类型的预测成分:相对TTC估计(哪个运动客体先到达指定目标),以及绝对TTC估计(估计运动客体同时到达目标时的碰撞时间)。已有研究多关注水平冲突探测,考察会聚角、相对速度和距离、快慢次序等因素的影响,却没有从TTC估计的视角来考察认知加工,没有区分辨别力和反应偏向的影响,也没有考察不同空间方位因素的影响,且研究结果不一致也难以解释。根据知觉的可利用性理论和扩展的tau理论,人类和动物的视觉具有高度适应性,会采用多种策略,除视觉变量外,距离、速度以及其他信息都会影响TTC估计。结合信号检测论和扩展的tau理论,借鉴已有TTC研究成果和理论,本文采用模拟空中交通的冲突探测任务,考察冲突探测失误的影响因素及作用机制。本文共有四个研究,包括11个实验,系统操纵速度、距离、时间压力和高度变化线索,考察空间方位、会聚角,以及快慢到达和经过次序对冲突探测的影响。每个实验都包括实验a和实验b,实验a为冲突探测任务,实验b为TTC估计任务。系统操纵高度、速度和距离信息,可以分离个体进行冲突探测和TTC加工时可使用的线索信息,以及在编码和提取线索信息时采用的加工策略。研究一和研究二系统操纵速度因素,主要考察相对和绝对距离线索的作用。研究一包括2个实验,考察速度相同时,空间方位、会聚角和经过次序对冲突探测的影响。在研究一的基础上,研究二引入绝对速度变量,包括3个实验,考察绝对速度、空间方位、会聚角和经过次序对冲突探测的影响。研究一和研究二的结果表明,高度相同速度相同时,绝对速度、空间方位、会聚角和经过次序会影响冲突探测。结果证实轨迹比较存在基于空间方位的感知偏差,个体会采取基于运动、视觉变量策略,或基于运动和视觉变量的策略转换。在研究一和研究二的基础上,研究三引入速度比变量,包括3个实验,系统操纵速度比因素,考察速度比、空间方位、会聚角、快慢到达和经过次序对冲突探测的影响。研究三结果表明,高度相同速度不同时,速度比、空间方位、会聚角,以及快慢到达和经过次序会影响冲突探测。个体会采取基于运动、基于比率、视觉变量的策略转换,存在基于空间方位的长度错觉和速度感知偏差,以及距离-超越-速度偏差。基于研究三的结果,研究四包括3个实验,进一步考察不确定性情境下的适应性加工。操纵时间压力和高度变化线索,探究不同速度、高度变化和垂直间隔距离对冲突探测的影响。研究四发现,在时间压力和高度变化条件下,速度和高度影响冲突探测。这说明在时间压力及高工作负荷条件下,个体主要基于启发式加工,更偏爱速度和高度信息的加工,会采取视觉变量、基于运动、基于比率和基于高度的策略转换。基于上述四项研究,本文得出如下结论:1.结果证实冲突探测存在基于空间方位的感知偏差和距离-超越-速度偏差,个体更容易依赖距离信息进行轨迹比较,而不是时间估计。2.研究结果支持知觉的可利用性理论,表明个体在不同线索条件下,会采用多种策略进行直接知觉和间接计算的适应性加工。3.研究结果证实扩展的tau理论在客体中心的TTC估计中的适用性,个体会使用视觉变量、速度、距离、高度等信息来进行相对和绝对TTC估计。