Erfahrungseffekte von Fußgänger:innen bei der Interaktion mit automatisierten Pkw : Ein Untersuchungskonzept

Dieser Beitrag für die DoktorandInnenwerkstatt zeigt ein Konzept zur Untersuchung des Verhaltens von Fußgänger:innen bei der Interaktion mit automatisierten Pkw und der Bildung von Verhaltensanpassungen mit steigender Interaktionserfahrung des Menschen auf

Untersuchungen zu Verhaltensanpassungen von zu Fuß Gehenden bei der Interaktion mit hochautomatisierten Pkw

Bereits heute wird die Interaktion zwischen hochautomatisierten Pkw und zu Fuß Gehenden erforscht, um zukünftig einen sicheren und effizienten Straßenverkehrsfluss zu gewährleisten. Die hohe Automatisierung der dynamischen Fahrzeugführungsaufgabe bedingt nicht nur die Ergänzung, sondern den zeitweisen vollständigen Ersatz des Menschen als fahrende Person, weshalb die Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) für die Interaktion zwischen hochautomatisierten Pkw und zu Fuß gehenden Personen an Bedeutung gewinnt. Diese technologisch induzierte Veränderung kann die Ursache für Verhaltensanpassungen von zu Fuß Gehenden im Straßenverkehr sein. Eine Forschungslücke besteht darin, die Verhaltensanpassungen von zu Fuß Gehenden zu untersuchen. Dementsprechend ist das Ziel dieser Arbeit, Verhaltensanpassungen zu Fuß Gehender bei der Interaktion mit hochautomatisierten Pkw unter dem Aspekt steigender Erfahrung des Menschen bei der Interaktion sowie der Automationstransparenz, als Variable der Gestaltung der MMS von hochautomatisierten Pkw, zu untersuchen. Zur Erfüllung dieser Zielstellung wurden zwei empirische Untersuchungen als explorative Interviewstudie mit 36 Teilnehmenden und als quasi-experimentelle Studie mit Messwiederholungen durchgeführt. Auf einem abgesperrten Testgelände interagierten 37 Versuchspersonen an drei aufeinanderfolgenden Versuchstagen mit einem hochautomatisierten Pkw als Realfahrzeug mit Wizard-of-Oz Konzept. Neben der interaktionsbezogenen Variablen der Bereitschaft zur Querung wurden das Vertrauen in und das mentale Modell bezüglich hochautomatisierter Pkw erhoben. Die Ergebnisse der Interviewstudie zeigen, dass Erfahrung eine zentrale Einflussgröße einer Verhaltensanpassung von zu Fuß Gehenden bei der Interaktion mit hochautomatisierten Pkw ist. Außerdem deckt sich das mentale Modell der interviewten Personen nicht mit dem konzeptuellen Modell eines hochautomatisierten Pkw. Aus den explorativen Erkenntnissen der Interviewstudie wurden Hypothesen abgeleitet, die in dem kontrollierten Feldtest geprüft wurden. Die Ergebnisse dieser zweiten empirischen Untersuchung zeigen, dass in Abhängigkeit der Fahrstrategie des Pkw und der Automationstransparenz die Bereitschaft zur Querung von zu Fuß Gehenden mit zunehmender Erfahrung bei der Interaktion mit hochautomatisierten Pkw zunimmt. Des Weiteren nimmt das Vertrauen von zu Fuß Gehenden in hochautomatisierte Pkw mit zunehmender Interaktionserfahrung zu. Demgegenüber entwickelt sich das mentale Modell der Versuchspersonen von einem hochautomatisierten Pkw nicht innerhalb der drei Versuchstage. Die Ausprägung des mentalen Modells bezüglich hochautomatisierter Pkw ist jedoch von der erlebten Automationstransparenz abhängig. Für die Erforschung der Interaktion zwischen zu Fuß Gehenden und hochautomatisierten Pkw bietet diese Arbeit einen Mehrwert, weil bislang experimentelle Untersuchungen zu Verhaltensanpassungen von zu Fuß Gehenden in realitätsnahen Untersuchungsumgebungen fehlen. Aus der Arbeit leitet sich die praktische Implikation ab, dass hochautomatisierte Pkw mit einer hohen Automationstransparenz gestaltet werden sollten, wenn sie mit zu Fuß Gehenden im Straßenverkehr interagieren

Anthropomorphismus in der Interaktion zwischen Fußgänger:innen und automatisierten Fahrzeugen – ein Überblick zum aktuellen Forschungsstand

Seit kurzem wird die anthropomorphe Gestaltung von externen Mensch-Maschinen-Schnittstellen (eHMI) für die Interaktion zwischen Fußgänger:innen und automatisierten Fahrzeugen untersucht. Dieser Beitrag bereitet durch eine systematische Literaturrecherche den aktuellen Forschungsstand zu der Gestaltung und Evaluation von anthropomorphen eHMI Merkmalen der Mimik und Gestik auf, die die ursprünglich von Fahrer:innen in der Interaktion mit Fußgänger:innen angewandte nonverbale Kommunikation nachbilden. Die Analyse zeigt heterogene Studienerkenntnisse sowohl zwischen als auch innerhalb der betrachteten anthropomorphen eHMIs auf und weist auf zukünftigen Forschungsbedarf sowie mögliche Forschungsstränge hin

Measuring Pedestrians’ Gap Acceptance When Interacting with Vehicles - A Human Gait Oriented Approach

A significant variable describing the pedestrians’ behavior when interacting with vehicles is gap acceptance, which is the pedestrians’ choice of temporal and spatial gaps when crossing in front of vehicles. After a review of relevant approaches to measure gap acceptance used in studies, this paper presents a novel approach, which is suitable for the usage in field experiments and allows a natural crossing behavior of subjects. In particular, following a detailed analysis of forces exerted during human gait, an algorithm was developed that is capable of identifying the accurate temporal point at which subjects start crossing as the basis for calculating gap acceptance. Pretest results show the system’s stability and reliability as well as the gait algorithm’s robustness in determining the correct gap acceptance value. The human gait oriented approach can serve as a basis for designing interaction processes between pedestrians and automated vehicles that are a focus of current research efforts

Warum nutzt der Mensch bevorzugt das Auto als Verkehrsmittel? Eine Analyse zum erlebten Fahrspaß unterschiedlicher Verkehrsmittelnutzer

Positives Fahrerleben ist ein zentraler Faktor, der die Wahl unserer Verkehrsmittel beeinflusst. Vor dem Hintergrund neuer, innovativer Möglichkeiten der Fortbewegung, wie dem automatisierten Fahren, stellt sich die Frage, was positives Fahrerleben ausmacht. Das Ziel dieses Beitrags ist zu bestimmen, warum der Mensch den Pkw als Verkehrsmittel bevorzugt und welche Faktoren bei der Nutzung verschiedener Verkehrsmittel zum Fahrspaß beitragen. Zur Klärung dieser Fragen wurden literaturbasiert Faktoren abgeleitet, die den Fahrspaß unterschiedlicher Verkehrsmittelnutzer prägen. Diese wurden anhand einer Befragungsstudie (nges = 334) empirisch untersucht. Unterschiede hinsichtlich des Fahrspaßes von Verkehrsmittelnutzern wurden analysiert. Zusammenhangsanalysen legten Faktoren offen, die zum Fahrspaß von Verkehrsmittelnutzern beitragen. Die Analyse hinsichtlich des Fahrspaßes zeigt, dass sich die Einflussfaktoren in die Dimensionen Fahrer, Fahrzeug und Umwelt gliedern lassen. Einflüsse von soziodemografischen Merkmalen, sowie Merkmalen der Fahrt und den Eigenschaften des Pkws auf den Fahrspaß konnten identifiziert werden

Automatisiertes Fahren in der Stadt - Was verändert sich für Menschen als Verkehrsteilnehmende?

Die im Straßenverkehr fortschreitende Automatisierung führt zu einem Wandel für Menschen als Verkehrsteilnehmende bei der Interaktion mit automatisierten Fahrzeugen. Dies betrifft zum einen Menschen, die in der Rolle als Fahrer_in ein automatisiertes Fahrzeug nutzen, und zum anderen Menschen, die als Verkehrsteilnehmende am Straßenverkehr teilnehmen

Validierung der deutschen Fassung der "Pedestrian Behavior Scale": Ein Fragebogen zur Erfassung des Verhaltens von Fußgänger:innen bei der Straßenquerung

Zur Erfassung des Verhaltens von Fußgänger:innen bei der Straßenquerung wurde im Jahr 2013 die „Pedestrian Behavior Scale" (PBS) entwickelt, die auf fünf unabhängigen Faktoren des Verhaltens basiert (Verstöße, Fehler, Versehen, aggressives Verhalten und positives Verhalten). Die Validierung der PBS in verschiedenen Ländern zeigt keine studienübergreifenden validen und reliablen Eigenschaften des Befragungsinstruments hinsichtlich der voneinander unabhängigen Verhaltensweisen von Fußgänger:innen im Straßenverkehr. Deshalb hat dieser Beitrag zum Ziel, das Messinstrument für eine deutsche Population zu validieren und eine deutsche Kurzversion der Originalskala abzuleiten. Zur Erreichung dieses Ziels wurde die Skala ins Deutsche übersetzt, eine Onlinebefragung durchgeführt (N = 480) und die Konstruktvalidität, die konvergente und diskriminante Validität sowie die kongenerische Reliabilität mittels einer konfirmatorischen Faktorenanalyse geprüft und eingeschätzt. Die Modellschätzung legt ein 3-Faktoren-Modell in der deutschen Kurzversion offen, die sehr gute Messeigenschaften aufweist. Mit der deutschen Kurzversion steht ein effizientes Instrument zur Verfügung, um die selbstberichteten Verhaltensweisen von Fußgänger:innen bei der Straßenquerung zu erfassen und zu klassifizieren

Designing the Communication with Automated Vehicles: The Case of Elderly Pedestrians

To communicate perception of and intent to other road users, implicit and explicit forms of communication for automated vehicles (AVs) are currently under research and development. Despite being a relevant group for road safety, the requirements of elderly pedestrians are not sufficiently reflected in current communication concepts. Age-related impairments of sensory, cognitive and motor abilities of elderly pedestrians are presented and their relevance for design criteria of implicit and explicit forms of communication for AVs derived. The specification of design criteria presented in this paper allows further research to examine the design of implicit and explicit communication for AVs with elderly pedestrians

Principles for External Human-Machine Interfaces

Automated vehicles will soon be integrated into our current traffic system. This development will lead to a novel mixed-traffic environment where connected and automated vehicles (CAVs) will have to interact with other road users (ORU). To enable this interaction, external human–machine interfaces (eHMIs) have been shown to have major benefits regarding the trust and acceptance of CAVs in multiple studies. However, a harmonization of eHMI signals seems to be necessary since the developed signals are extremely varied and sometimes even contradict each other. Therefore, the present paper proposes guidelines for designing eHMI signals, taking into account important factors such as how and in which situations a CAV needs to communicate with ORU. The authors propose 17 heuristics, the so-called eHMI-principles, as requirements for the safe and efficient use of eHMIs in a systematic and application-oriented manner