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不同驾驶条件对于驾驶员情景意识的影响

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马文瑶

（辽宁师范大学心理学院，大连116029）

摘要：本文详述了两种驾驶条件对于驾驶员情景意识的影响。手动驾驶是目前最为常用的驾驶方式，驾驶员需要手脚配合来完成驾驶任务，并且要时刻关注于道路情况。高度自动化驾驶系统（HAD）是基可以同时控制机动车的纵向运动和横向运动。根据之前的研究，手动驾驶带有HAD辅助系统的驾驶的情况下，可以将更多的注意资源分配在与驾驶无关的其他任务上。驾驶员驾驶带有HAD辅助系统的车辆与手动驾驶相比，驾驶员识别环境中客体的能力有所提升。但是在驾驶员驾驶过程当中同时执行与驾驶无关的任务，驾驶带有HAD系统与手动驾驶相比，情景意识较差。

关键字：驾驶员情景意识手动驾驶自动化驾驶

1.引言

当前，部分自动化的车辆已经在全球普及使用，我国国内许多城市都在使用的有轨电车包括高铁，都是基于自动化系统的。虽然许多研究认为全自动驾驶是一种革命性的转变，但将自动化驾驶当做一种进化性的发展更为恰当。早在1970年，verplank认为这种进化已经进行了很长一段时间，从提前发动，熄火，自动换挡，到巡航控制，他预测未来将会实现车辆自动前进和转弯控制等。在由于立体摄像技术，雷达，激光和人工智能近期的发展，出现了可以同时控制机动车纵向和横向运动的驾驶系统，对于自动化驾驶起到了巨大的推动作用。但是，为了安全起见，这些系统仍需要驾驶员一直关注道路情况或间歇的转动方向盘[1]。部分自动化的系统经过改革就变成了高度自动化驾驶（HAD）,这种系统可以解放驾驶员紧握着方向盘的双手，并且不用时刻关注道路情况。但是，即使采用HAD系统进行驾驶，驾驶过程当中依然需要或多或少的进行一些人工干预，因为自动化系统依然有功能限制。

在一些特殊情境下，自动化系统受限，而驾驶员在执行与驾驶无关的任务时会影响对紧急情况的反应速度而导致事故的发生。而手动驾驶的驾驶员由于一直参与驾驶任务的执行，因此对于情景中其他客体的情况较为了解。本文通过对这两种驾驶条件进行对比来分析它们对于驾驶员情境意识的影响。

2.通过眼动方法测量情景意识

2.1HAD驾驶辅助系统与手动驾驶的对比

Barnard基于驾驶模拟器的实验发现在驾驶员进行与驾驶无关的任务时，HAD组与手动驾驶组相比，驾驶员很难将他们的注意力放在道路中间。因此他测量了以下几种情况下HAD组与手动驾驶组驾驶员注意道路中央的百分数，在进行观看视频的任务时，分别为40%与62%，打电话时，为60%和74%，吃东西时，为51%和74%，阅读地图时为20%和47%[2]。

2.2总结

HAD组与手动驾驶组相比，较少关注道路情况，说明HAD组的情景意识较差。

3.采用驾驶员对于客体的觉察和理解来测量他们的情景意识

3.1HAD驾驶辅助系统与手动驾驶的对比

Barnard驾驶模拟器实验中，HAD组与手动驾驶组都难以发现在路边突然出现的客体（例如，牛羊，警车），识别率分别为63%和77%，每个测验中有6个被试，并且要求被试执行二级视觉任务，因此他们难以观察道路情况[2]。

3.2总结

实验结果表明，驾驶员主动或被引导观察环境中的客体时，HAD驾驶辅助系统与手动驾驶相比可以提高驾驶员的情景意识。然而若要求被试执行非驾驶任务时，HAD组与手动驾驶组相比，情景意识较差。

4.要求驾驶员主动执行与驾驶无关的任务来测量情景意识

4.1HAD驾驶辅助系统与手动驾驶进行对比

Carsten进行的驾驶模拟器实验发现采用HAD与手动驾驶相比，驾驶员能够更加流畅的使用DVD。HAD组倾向于读杂志，而手动驾驶组却没有这种行为。Carsten报告驾驶员在手动驾驶时有12次吃东西的情况，而HAD组却发生了47次。L75进行的追踪测试中，驾驶员驾驶带有HAD驾驶辅助系统的车辆时，驾驶员会进行一些与驾驶无关的行为。在1.5-2小时的全自动驾驶过程当中，12个人中有8个人在吃东西，12个人中有6个人在发短信或邮件[3]。

4.2总结

HAD组倾向于在驾驶过程当中进行与驾驶无关的任务，例如看DVD和睡觉。而手动驾驶组这种行为较少。

5.采用关键事件来测量情景意识

许多基于驾驶模拟器的研究表明，HAD组在反应时以及事故率上都多于手动驾驶组。基于驾驶模拟器的研究中，要求被试进行视觉或认知任务来分散他们的注意力，采用仪表盘上的图标和高音调的声音来作为警告，结果表明HAD组与手动驾驶组相比，HAD组反应时较长，分别为（2.37秒和1.85秒，N=48），HAD组中48人有7人发生了撞击事故[3]。

还有一些关于HAD驾驶辅助系统和手动驾驶进行对比的反例。Kirvher等人探究了多种关键事件情景下HAD组和手动驾驶组基于驾驶模拟器的反应[4