自动驾驶系统驾驶员的信息需求与呈现研究

发布时间：2020-05-28 14:09

【摘要】：为了研究自动驾驶系统驾驶员的信息需求与呈现需求,研究者调研了自动驾驶系统、信息需求以及呈现方式等相关研究。然后据此确定了本文的2个研究内容:一是自动驾驶系统驾驶员的信息需求研究,二是信息呈现研究。进而确定了本文的研究目的:1)找到自动驾驶系统使用过程中驾驶员的信息需求内容;2)提出切实可行的信息呈现方式,为车载人-机交互界面的设计提供支持;3)验证该呈现方式对提高驾驶员情景意识的有效性。首先,为了研究不同驾驶场景下,自动驾驶车辆中驾驶员的信息需求。根据中国城市道路的特点,选取6种典型的城市道路场景进行实验研究。在参试者实施任务的过程中,使用眼动仪记录其眼球注视点和注视时间,完成任务后,记录其在该场景的信息需求。然后采用因子分析方法对数据进行分析,结果表明,1)无论驾驶员的注意力是否在驾驶任务上,一些重要的信息都是必不可少的,比如当前车速、制动距离等车辆自身信息,周围路况、车况等汽车周围环境信息,以及辅助系统处理当前场景的能力等辅助系统相关信息;2)紧急危险场景中,驾驶员更需要周围车辆车速、与两侧车辆距离以及与前后车辆的距离等信息以便其据此采取换道、制动灯措施;3)在拥堵行驶缓慢的场景中,驾驶员更需要道路相关信息(比如交通标识、车道条数等)。其次,在信息需求研究的基础上,提出并设计了三种信息呈现方式,分别为交通标识、小动画和文字提示,以帮助驾驶员增强情景意识,进而能够及时做出行为反应。采用实验的方式对这三种方式进行验证。共有54位驾驶员参加了实验。实验数据结果显示:1)交通标识的呈现方式大大降低了面对危险场景时驾驶员做出反应的时间;2)小动画的用户满意度最高且对信息内容的表达程度最完善;3)文字提示的效率最弱;4)在使用自动驾驶系统的过程中,驾驶员的注意力越集中,面对危险时,其做出反应所需时间越短;5)有四分之一的驾驶员表示信任自动驾驶系统,未接管车辆的控制,但仍有四分之三的驾驶员表示无法信任自动驾驶系统。
【图文】：

交通事件,危险程度,实验平台,场景

第 3 章信息内容研究第 3 章信息内容研究1 实验设计为了研究自动驾驶过程中驾驶员的信息需求，评估驾驶员在不同的第二任务中所信息的重要程度，利用自动驾驶模拟平台进行实验研究。根据中国城市道路的特取和设计了 6 种常见的城市道路场景，参试者分别在 6 种道路场景中模拟自动驾在实验结束之后完成信息需求问卷。1.1 自动驾驶模拟平台和实验场景设计实验在中国标准化研究院的虚拟现实与仿真实验室完成，实验平台如图 3-1 所示验过程中，，使用头戴式眼动仪追踪被试者眼球的注视行为，通过 iView X 软件将参眼球注视行为记录成视频，随后通过 BeGaze3.3 分析软件对所录视频进行分析，得试者眼球在各个位置的注视时间。

主因子,场景,方差贡献,权重

第 3 章信息内容研究驾驶员更关注自身车辆周围的情况；第 2 主因子高的有当前路段行车道条数、当前道路的速度限制、当前路段的交通标识、与问题路段的距离、前方道路的行驶条件、与两侧车道车辆的距离、反光镜情况、车辆盲点，发现在拥堵场景中，驾驶员更关注当前道路相关信息。表 3-4 旋转后的因子载荷矩阵Table 3-4 Rotated component matrix因子 1 因子 2场景 1 -.008 .885场景 2 .282 .846场景 3 .683 .569场景 4 .739 .457场景 5 .821 .030场景 6 .868 .078特征值 2.518 2.039贡献率% 41.967 33.983累积贡献率% 41.967 75.951
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6

【参考文献】