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Bedeutung kompensativer Fahrerstrategien im Kontext automatisierter Fahrfunktionen

Menschen verfügen über Verhaltensstrategien, um in kritischen Fahrsituationen eine sichere Fahrleistung zu garantieren. Im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) wurde untersucht, ob Fahrenden ihre Strategien auch in Übernahmesituationen während des automatisierten Fahrens zur Verfügung stehen, um kritische Fahrsituationen zu bewältigen. Aus den Ergebnissen lassen sich Empfehlungen für die Gestaltung künftiger automatisierter Systeme ableiten.

Die Grafik zeigt Hochautomatisiertes Fahren: Übernahmeaufforderung vor einer KurveHochautomatisiertes Fahren: Übernahmeaufforderung vor einer Kurve (Bild: RWTH Aachen)

Aufgabenstellung

Empirische Studien belegen, dass Fahrende die Bearbeitung von nicht fahrbezogenen Aufgaben reduzieren oder unterbrechen, sobald eine kritische Fahrsituation erkannt wird, oder sie ihre eigene Fahrleistung als nicht mehr akzeptabel bewerten. Während einer konventionellen Fahrt besitzen Fahrende die Verantwortung für die Fahraufgabe, wohingegen ihnen diese während einer automatisierten Fahrt abgenommen wird. So steht es den Fahrenden frei, sich mit nicht fahrbezogenen Aufgaben zu beschäftigen. Im Auftrag der BASt untersuchte das Institut für Kraftfahrzeuge an der RWTH Aachen Fahrstrategien in Verbindung mit automatisiertem Fahren.

Untersuchungsmethode

Im Rahmen des Projektes wurden drei Arbeitspakete bearbeitet. Im ersten Arbeitspaket stand die Frage im Vordergrund, wie Trajektorien automatisierter Systeme konfiguriert respektive implementiert sein müssen, um die Fahrenden so zu unterstützen, dass diese nicht regulativ in kritische Fahrsituationen eingreifen. Um diese Frage zu beantworten, wurde das Konstrukt „subjektiv angemessen empfundene Fahrleistung“ definiert, messbar gestaltet sowie Schwellenwerte einer subjektiv akzeptierten Fahrleistung für die Querführung in Abhängigkeit verschiedener Personen- und Situationsfaktoren bestimmt. Für das erste Arbeitspaket wurde eine initiale Literaturrecherche sowie eine Online-Umfrage durchgeführt. Basierend auf diesen Ergebnissen wurde ein Fragebogen entwickelt und anschließend empirisch validiert. Im zweiten Arbeitspaket sollte modellbasiert empirisch untersucht werden, ob und in welchem Ausmaß Fahrenden ihre kompensativen Fahrerstrategien im Rahmen des automatisierten Fahrens zur Verfügung stehen. Hierzu wurde eine Fahrsimulatorstudie durchgeführt, in der die Probanden während einer hochautomatisierten Fahrt nicht fahrbezogene Aufgaben bearbeiteten. Das Studiendesign sah vor, dass es zu einem bestimmten Moment vor einer Kurve zu einer Übernahmeaufforderung durch das System kam. Basierend auf den Ergebnissen sollten im dritten Arbeitspaket Gestaltungsempfehlungen abgeleitet werden.

Ergebnisse

Insgesamt konnte aufgezeigt werden, dass Fahrende in der Lage sind, im Anschluss an eine Übernahmeaufforderung die Beschäftigung mit der nicht fahrbezogenen Aufgabe zu reduzieren und sich an das Level einer nicht automatisierten Fahrt anzupassen. Während Wetter und Fahrerfahrung keinen Einfluss auf die kompensativen Fahrerstrategien zu haben scheinen, zeigte sich bei den risikofreudigen Fahrenden nur ein eingeschränkter Einfluss. Die Bestimmung der Fahrleistungsgrenzwerte ergab, dass Fahrende 0,4 bis 0,9 Meter Abweichung des eigenen Fahrzeugs nach links in Richtung Straßenmitte akzeptierten. Je größer jedoch der Versatz des Gegenverkehrs war, desto geringer war der akzeptierte Schwellenwert der eigenen Fahrleistung.

Es wurde aus den Ergebnissen geschlussfolgert, dass die Wahrnehmung einer kritischen Fahrsituation (hier Kurvenfahrt) nur durch die Automatisierung und durch die Bearbeitung der nicht fahrbezogenen Aufgabe zu entstehen scheint. Auch die Salienz der Übernahmeaufforderung scheint für die Wahrnehmung der Kritikalität einer Fahrsituation eine Rolle zu spielen. In allen Systemkonfigurationen wurden sowohl das visuelle Symbol als auch der Hinweiston als bedeutsam wahrgenommen.

Folgerungen

Aus den Forschungsergebnissen lassen sich Empfehlungen für das Design zukünftiger automatisierter Systeme ableiten. Da sich das Fahrverhalten des Gegenverkehrs als besonderer Einflussfaktor erwiesen hat, sollte der Aspekt des Fahrverhaltens anderer Verkehrsteilnehmer bei der Programmierung von Fahrtrajektorien unbedingt beachtet werden. Auch das Überschreiten des Fahrleistungsgrenzwertes durch ein automatisiertes System scheint eine Sicherheitsrelevanz zu besitzen. So ist denkbar, dass Fahrende regulativ eingreifen, also gegenlenken, wenn ihr Fahrleistungsgrenzwert vom System überschritten wird. Darüber hinaus scheint es ratsam, eine Übernahmeaufforderung hoch auffallend sowie eher visuell-akustisch als rein visuell zu gestalten.

Relevance of compensative driver strategies in the context of automated driving functions

People deploy behavioural strategies which enable them to drive safely in critical driving situations. An investigation has been conducted made on behalf of the Federal Highway Research Institute to determine whether these strategies are available to drivers during automated driving to manage critical driving situations as well.
Recommendations are derived from the results of the investigation for the design of future automated systems. Since the driving behaviour of drivers in the oncoming traffic has proven to be a special influential factor, greater focus is being placed on the cooperative character of automated vehicle systems. According to the study results, it would appear to be advisable to make requests to take over driving the vehicle as attention-grabbing as possible; they should be both visual and acoustic and not purely visual.

Forschung kompakt als Download: 15/2017 (PDF, 115KB)

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Zusatzinformationen

Forschung kompakt 15/17
Bericht
Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Heft F 118, 2017

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