Hassan, Alamein Mohammed (2026) Investigating the Impact of Visual and Auditory Distraction on Pedestrian Behavior in E-Scooter Encounters Using 360° Vr Simulation. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (MS Thesis) Alamein_Hassan_Thesis_202321230.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 8 July 2027. Download (6MB)

Arabic Abstract

شهدت أنظمة التنقل المصغر، وخاصة الدراجات الكهربائية (E-scooters) ، انتشارًا متزايدًا داخل البيئات الحضرية المشتركة، مما أدى إلى ظهور تحديات جديدة تتعلق بسلامة المشاة أثناء التفاعل مع مستخدمي وسائل التنقل المصغر. وفي الوقت ذاته، أصبح استخدام الهواتف الذكية أثناء المشي من العوامل التي قد تؤثر سلبًا على قدرة المشاة على اكتشاف المخاطر والاستجابة للمركبات المصغرة القادمة. وعلى الرغم من تزايد الدراسات المتعلقة بالمشي المشتت، فإن التأثيرات المختلفة لكل من التشتت البصري والسمعي على إدراك المشاة أثناء مواجهات الدراجات الكهربائية لا تزال غير مفهومة بشكل كافٍ. لذلك، تهدف هذه الدراسة إلى تحليل تأثير هذين النوعين من التشتت على الاستجابات الإدراكية للمشاة باستخدام بيئة واقع افتراضي غامرة بتقنية 360 درجة. شارك في الدراسة 131 مشاركًا خضعوا لثلاثة سيناريوهات تجريبية متوازنة: (1) سيناريو بدون تشتت، (2) سيناريو تشتت بصري من خلال قراءة رسالة نصية، و(3) سيناريو تشتت سمعي من خلال مكالمة هاتفية. وتم تقييم خمسة مخرجات إدراكية تشمل: توقيت اكتشاف الخطر، والسرعة المدركة للدراجة الكهربائية، واحتمالية التصادم المدركة، ومستوى الخطر المدرك، ومستوى الراحة. ولتحليل البيانات، تم استخدام نماذج الانحدار اللوجستي الرتبي ذات التأثيرات المختلطة، مع مراعاة التباين بين المشاركين الناتج عن القياسات المتكررة. أظهرت النتائج أن كلاً من التشتت البصري والسمعي أثّرا سلبًا بشكل معنوي على جميع المخرجات الإدراكية مقارنةً بالسيناريو غير المشتت. حيث أبلغ المشاركون تحت ظروف التشتت عن تأخر في اكتشاف الخطر، وانخفاض في مستوى الراحة، وارتفاع في احتمالية التصادم المدركة، وزيادة في السرعة المدركة، وارتفاع في مستوى الخطر المدرك. كما أظهرت النتائج أن التشتت السمعي كان أكثر تأثيرًا من التشتت البصري عبر جميع المخرجات الإدراكية. فعلى سبيل المثال، سجّل التشتت السمعي نسب أرجحية أعلى في مستوى الخطر المدرك (OR = 17.83) ، وتوقيت الاكتشاف (OR = 18.47) ، واحتمالية التصادم (OR = 6.10) مقارنةً بالتشتت البصري. كما أوضحت تحليلات الارتباط أن تأخر اكتشاف الخطر ارتبط بزيادة إدراك الخطر واحتمالية التصادم والسرعة المدركة، بالإضافة إلى انخفاض مستوى الراحة. بشكل عام، تؤكد نتائج الدراسة أن استخدام الهواتف الذكية أثناء المشي يؤدي إلى تدهور إدراك المشاة أثناء مواجهات الدراجات الكهربائية، مع تأثيرات أكثر شدة للتشتت السمعي مقارنة بالتشتت البصري. وتسهم الدراسة في تعزيز فهم تأثيرات التشتت المختلفة على سلامة المشاة، كما تدعم أهمية تطوير استراتيجيات وسياسات سلامة تأخذ بعين الاعتبار مخاطر التشتت السمعي والبصري في البيئات الحضرية المشترك.

English Abstract

The increasing prevalence of e-scooters within shared urban pedestrian environments has intensified safety challenges associated with pedestrian–micromobility encounters. At the same time, widespread smartphone use during walking may impair pedestrians’ ability to detect and respond to approaching micromobility devices. Although distracted walking has received growing research attention, the differential effects of visual and auditory smartphone distraction on pedestrian perception during e-scooter encounters remain insufficiently understood. This study investigates how these two distraction modalities influence pedestrians’ perceptual responses during encounters with approaching e-scooters using an immersive 360° virtual reality (VR) environment. A total of 131 participants completed three counterbalanced scenarios: (1) an undistracted control scenario, (2) a visual distraction scenario involving smartphone message reading, and (3) an auditory distraction scenario involving a phone call. Five perceptual outcomes were examined, including detection timing, perceived scooter speed, perceived collision likelihood, perceived danger, and perceived comfort. Mixed-effects ordered logit models were estimated for each outcome while accounting for participant-level variability across repeated observations. The results showed that both distraction scenarios significantly impaired all perceptual outcomes relative to the control scenario. Participants under distraction reported later hazard detection, lower comfort, higher perceived collision likelihood, faster perceived scooter speed, and greater perceived danger. Across all outcomes, auditory distraction consistently produced a stronger effect than visual distraction. In particular, large odds ratios were observed under auditory distraction for perceived danger (OR = 17.83), detection timing (OR = 18.47), and collision likelihood (OR = 6.10) compared with visual distraction (OR = 7.82, 14.75, and 3.13, respectively). Correlation analyses further indicated that delayed detection timing was associated with increased perceived danger, collision likelihood, and perceived speed, alongside reduced comfort. Overall, the findings demonstrate that smartphone distraction systematically degrades pedestrian perception during e-scooter encounters, with auditory distraction producing more substantial perceptual effects than visual distraction. The study highlights the importance of considering auditory smartphone engagement within pedestrian safety strategies and contributes to the growing application of immersive VR methodologies in pedestrian–micromobility safety research.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Civil Engineering Civil Engineering > Transportation Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Thesis Advisor:	Muhammad Abdullah,
Thesis Committee Members:	Syed Rahman, Muhammad Aamir Basheer,
Depositing User:	ALAMEIN MOHAMMED HASSAN
Date Deposited:	09 Jul 2026 09:24
Last Modified:	09 Jul 2026 09:24
URI:	https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/144645