Objektivierung von Kooperationsbereitschaft am Beispiel eines Spurwechsels im Niedriggeschwindigkeitsbereich

Kauffmann, Nina Karoline

Die zunehmende Automatisierung der Fahrzeuge verspricht viele Vorteile, wie die Reduktion von Emissionen oder einen erhöhten Komfort. Die Erwartungen der Bevölkerung an das automatisierte Fahren sind hoch. Demgegenüber stehen Ängste. Eine Herausforderung, die gerade in der Übergangsphase zum autonomen Fahren im Vordergrund steht, ist die Kommunikation im Mischverkehr zwischen menschlichen und automatisierten Fahrzeugen. Hierfür muss eine Lösung gefunden werden, damit das automatisierte Fahrzeug von den umgebenden Verkehrsteilnehmern verstanden und akzeptiert wird. Die Frage über den Umgang mit derartigen Situationen wurde bereits von mehreren Autoren aufgeworfen. Lösungsvorschläge in der Entwicklung von Fahrstrategien gehen in Richtung des kooperativen Fahrens, beleuchten dabei aber die psychologische Komponente zu wenig, zum einen die informelle aktive Kommunikation zwischen Menschen, zum anderen auch die Attribution während der Interaktion. Die vorliegende Arbeit liefert hierfür einen interdisziplinären Ansatz. Ziel ist es Handlungsempfehlungen für die Gestaltung einer verhaltensbasierten Fahrstrategie basierend auf psychologischen Erkenntnissen und Theorien geben. Ein Anwendungsbeispiel, das zu den komplexesten Szenarien auf der Autobahn gehört und ein erhöhtes Maß an koordinierter Abstimmung erfordert ist ein Fahrstreifenwechselszenario im Niedriggeschwindigkeitsbereich auf der Autobahn. Dieser wurde aus Einscherer- und Folgefahrerperspektive in drei Studien im Fahrsimulator beleuchtet. Im ersten Schritt wurde untersucht wie Menschen in einer derartigen Situation miteinander kommunizieren und wie dies jeweils aus beiden Perspektiven wahrgenommen wurde. Dabei wurde genauer analysiert, was in diesem Kontext eine eindeutige und kooperative Kommunikation ausmacht und wie dies anhand von Fahrparametern objektiviert werden kann.In einem zweiten Schritt wurden die Ergebnisse für den betrachteten Anwendungsfall in Form eines neuen Brems- und Spurwechselalgorithmus in die bestehende Verkehrssimulation integriert und mit den Ursprungsstrategien im Fahrsimulator verglichen. Diesmal lag der Fokus auf der Interaktion zwischen menschlichen und autonomen Fahrzeugen. Es zeigte sich, dass die neu entwickelten Strategien besser bewertet wurden. Die Studien unterstreichen die Wichtigkeit und Notwendigkeit psychologische Aspekte bei der Entwicklung von Algorithmen mit zu beachten, um eine höhere Verkehrssicherheit und Akzeptanz in der Bevölkerung zu schaffen.

The increasing automation of vehicles promises many advantages, such as reduction of emissions or increased comfort. The public's expectations of automated driving are high. However, concerns and fears still remain. One challenge that is particularly important in the transition phase to autonomous driving is communication in mixed traffic between human and automated vehicles. A solution must be found to this challenge so that the automated vehicle is understood and accepted by the surrounding road users. The question of how to deal with such situations has already been raised by several authors. Suggestions for solutions in the development of driving strategies go in the direction of cooperative driving, but do not shed enough light on the psychological component, concerning the informal active communication between people, but also the attribution during the interaction. This paper provides an interdisciplinary approach. The aim is to give recommendations for action for the design of a behavior oriented driving strategy based on psychological findings and theories. One use case that is one of the most complex scenarios on the highway and requires an increased degree of coordinated alignment between drivers, is a lane change scenario in a low speed range. This was examined in three studies in the driving simulator from a merging and car following perspective. The first step was to investigate how people communicate with each other in such a situation and how this was perceived from the perspective of the cut in vehicle and the lag driver. In this context, it was analyzed in more detail what constitutes unambiguous and cooperative communication and how this can be objectified on the basis of driving parameters. In a second step, the results for the application in question were integrated into the existing traffic simulation in the form of a new brake and lane change algorithm and compared with the original strategies in the driving simulator. This time the focus was on the interaction between human and autonomous vehicles. It turned out that the newly developed strategies were better evaluated. These studies underline the importance and necessity to consider psychological aspects in the development of algorithms in order to create higher traffic safety and acceptance in the population.

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Kauffmann, Nina: Objektivierung von Kooperationsbereitschaft am Beispiel eines Spurwechsels im Niedriggeschwindigkeitsbereich. 2019.

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