The multi-driver simulation as a method to investigate research issues in traffic psychology

Fahr- und Verkehrssimulation sind neben Studien mit realen Fahrzeugen die gängigen Methoden der empirischen Verkehrswissenschaft. Während sich die Fahrsimulation mit dem Erleben und Verhalten von Fahrern beschäftigt, untersucht die Verkehrssimulation das gesamte Verkehrssystem. Der Bereich zwischen diesen Polen „Fahrer“ und „Verkehr“, in dem Fahrer aufeinander treffen und miteinander interagieren, ist angesichts der Bedeutung sozialer Prozesse für das Erleben und Verhalten ein wichtiger Aspekt. Allerdings wurde dieser Bereich in der Verkehrswissenschaft bisher nur unzureichend abgebildet. Auch in der Fahr- und Verkehrssimulation wurde dieser Aspekt bislang weitgehend vernachlässigt. Um diese Lücke zu schließen, wurde mit der Pulksimulation eine neue Versuchsumgebung entwickelt. Sie besteht aus miteinander vernetzten Fahrsimulatoren und ermöglicht es, Interaktionsfragestellungen zu untersuchen. Jedoch bringt die Anwendung der Pulksimulation neue Anforderungen an den Untersucher mit sich, die bei der Fahr- bzw. Verkehrssimulation nicht notwendig sind und für die Pulksimulation neu entwickelt werden müssen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist, diese Methode zur Untersuchung verkehrspsychologischer Fragestellungen weiterzuentwickeln, zu prüfen und zu etablieren. In ersten Untersuchungsansätzen werden in acht Teilstudien die grundlegenden methodischen Besonderheiten der Pulksimulation am Beispiel des Folgefahrens und des Kreuzens betrachtet. Hierbei wird auch stets der Vergleich zu den bisher genutzten Versuchsumgebungen Einzelfahrsimulation und Verkehrssimulation gezogen. Folgende Fragstellungen wurden im Rahmen dessen beantwortet: (1) Wie unterscheidet sich eine Pulkfahrt von einer Einzelfahrt? (2) Welchen Einfluss haben nachfolgende Fahrzeuge im Pulk? (3) Welche Effekte haben Positionierungen im Pulk? (4) Wie unterscheiden sich reale Fahrer und Modelle im Pulk? (5) Wie wirkt sich die Einführung einer Nebenaufgabe auf den Pulk aus? (6) Wie wirken sich verschiedene Abstandsinstruktionen aus? (7) Mit welchen Parametern kann der Pulk beschrieben werden? (8) Wie kann das Verhalten des Pulks an Kreuzungen untersucht werden? Schließlich werden zwei Anwendungsbeispiele der Pulksimulation zu aktuell relevanten Themen aufgezeigt. In der ersten Untersuchung wird ein Gefahrenwarner evaluiert, der vor Bremsungen vorausfahrender Fahrzeuge warnt. Während Fahrer direkt hinter dem bremsenden Fahrzeug vom System nicht profitieren, steigt der Nutzen des Systems mit zunehmender Positionierung im Pulk an. In einer zweiten Studie wird ein Ampelphasenassistent untersucht. Dieser informiert den Fahrer während der Annäherung an eine Ampel über die optimale Geschwindigkeit, mit der diese Ampel ohne Halt bei Grün durchfahren werden kann. Um die Auswirkungen des Systems auf den nicht-assistierten Umgebungsverkehr bestimmen zu können, werden verschiedene Ausstattungsraten innerhalb des Pulks eingeführt. Mit diesem Untersuchungsansatz können gleichzeitig Effekte des Systems auf die assistierten Fahrer (z. B. Befolgungsverhalten), die nicht-assistierten Fahrer (z. B. Ärger) sowie das Verkehrssystem (z. B. Verkehrsfluss) bestimmt werden. Der Ampelphasenassistent resultiert in einem ökonomischeren Fahrverhalten der assistierten Fahrer, erhöht aber gleichzeitig in gemischten Ausstattungsraten den Ärger der nicht-assistierten Fahrer im Verkehrssystem. Erst bei Vollausstattung entwickelt sich dieser negative Effekt zurück. Die in den Anwendungsbeispielen berichteten Phänomene sind durch Untersuchungen in einer Einzelfahrsimulation oder Verkehrssimulation nicht beobachtbar. Insbesondere für die Untersuchung von Fragen, in denen soziale Interaktionen mit anderen Fahrern eine Rolle spielen, zeichnet sich die Pulksimulation in besonderer Weise aus. Hierfür liefert die Anwendung in der Pulksimulation zusätzliche Informationen und zeigt somit, dass die Pulksimulation das Methodeninventar in der Verkehrswissenschaft effektiv ergänzt. Sie stellt zum einen eine Erweiterung der Fahrsimulation um den Faktor „Verkehr“ und zum anderen eine Erweiterung der Verkehrssimulation um den Faktor „Mensch“ dar und wird so zu einem zentralen Bindeglied beider Versuchsumgebungen. Darüber hinaus erlaubt die Pulksimulation die Modellierung von Interaktionsverhalten im Straßenverkehr, was bisher nicht bzw. nur unter größtem Aufwand realisierbar war. Hierdurch können die Modelle der Fahr- und Verkehrssimulation weiterentwickelt werden. Mit den in dieser Arbeit neu entworfenen Parametern werden Kenngrößen zur Verfügung gestellt, die Variationen bezüglich Quer- und Längsführung auch auf Ebene des Pulks abbilden können. Weitere neu entwickelte Parameter sind in der Lage, Interaktionen über den Zeitverlauf zu beschreiben. Diese Parameter sind notwendig für den Einsatz der Pulksimulation in zukünftigen Untersuchungen. Zusammenfassend wurde in der vorliegenden Arbeit die Methodik der Pulksimulation für den gesamten Anwendungsprozess von der Fragestellung bis hin zur Interpretation der Ergebnisse weiterentwickelt. Der Mehrwert dieser Methode wurde an aktuellen und bisher nicht untersuchbaren Fragestellungen belegt und somit die Validität der Pulksimulation gestärkt. Die vorgestellten Untersuchungen zeigen das große Potenzial der Pulksimulation zur Bearbeitung von Fragen, die auf der Interaktion verschiedener Verkehrsteilnehmer basieren. Hierdurch wird erstmals die Möglichkeit geschaffen, soziale Interaktionen über den Zeitverlauf in die Fahrermodelle der Verkehrssimulation zu integrieren. Damit ist der Brückenschlag von der Fahr- zur Verkehrssimulation gelungen.Beside studies in real traffic, driving simulation and traffic simulation are the most common methods in traffic sciences. Driving simulation deals with mental functions and behavior of drivers. Traffic simulation analyzes the whole traffic system. Between these poles “driver” and “traffic”, several drivers meet each other and interact. These interactions are a significant aspect due to the importance of social effects regarding mental functions and behavior. However, interactions are displayed insufficiently in driving simulation and traffic simulation. The multi-driver simulation is a new tool to fill in this gap. It consists of several driving simulators which are connected. The connection enables to investigate interactions in traffic. However, using a multi-driver simulation emerges new requirements which are not necessary in driving simulation or traffic simulation. Therefore, this work aims at developing and testing a new methodology for the multi-driver simulation. First, eight studies investigate the basic methodological specialties of the multi-driver simulation on the example of car following (i.e. driving in a platoon) and intersecting. These results are compared always with driving simulation and traffic simulation. In this section, the following issues are addressed: (1) What are the differences between driving alone and driving in a platoon? (2) What is the effect of succeeding vehicles while driving in a platoon? (3) What is the effect of the position in a platoon? (4) What are the differences between real drivers and models in driving in a platoon? (5) What is the effect of a secondary task while driving in a platoon? (6) What is the effect of different car following instructions? (7) What are parameters to describe a platoon? (8) How it is possible to analyze driving behavior at intersections? The next chapter of the work shows two application examples for the multi-driver simulation. The first study evaluates a hazard warning system which warns of braking maneuvers of preceding drivers. Drivers straight behind the braking vehicle do not benefit from the system. Instead, the gain of the system increases with the position of the driver in the platoon. The second study investigates a traffic light assistant. While approaching a traffic light, this system informs the driver about the optimal speed to pass while the lights are green. Various penetration rates are realized to analyze the effect of the system on the non-equipped surrounding traffic. By means of this study design, system effects can be determined on assisted drivers (e.g. system usage), on non-assisted drivers (e.g. annoyance) and on the whole traffic system (e.g. traffic flow). On the one hand, assisted drivers show a higher economic driving behavior. One the other hand, non-assisted drivers are annoyed in a higher extent in mixed penetration rates. This negative effect decreases in a 100% penetration rate. The application examples show effects which cannot be investigated with driving simulation or traffic simulation. In particular, research questions concerning social interactions between drivers can be investigated in the multi-driver simulation. Therefore, the multi-driver simulation is a useful supplement for the methodology in traffic psychology: On the one hand, it enhances driving simulation with the factor “traffic”. On the other side, it enhances the traffic simulation with the factor “human”. Therefore, the multi-driver simulation becomes the link between these methods. Additionally, the multi-driver simulation enables modelling of interactions in traffic which is not possible with other methods. These new interaction models are able to enhance driving simulation and traffic simulation. In this work, several parameters were developed to describe lateral and longitudinal control of a group of drivers. Further parameters can describe interactions between drivers. These parameters are necessary for the application of the multi-driver simulation in future research. To sum up, this work developed a methodology for the multi-driver simulation. The added value was demonstrated in relevant application examples which cannot be investigated with other methods. The studies show a high potential of the multi-driver simulation in research issues which address interactions between several drivers. By means of this method, social interactions can be integrated in the driver models of traffic simulation. This enables the link between driving simulation and traffic simulation

Methodological Considerations Concerning Motion Sickness Investigations during Automated Driving

Automated driving vehicles will allow all occupants to spend their time with various non-driving related tasks like relaxing, working, or reading during the journey. However, a significant percentage of people is susceptible to motion sickness, which limits the comfort of engaging in those tasks during automated driving. Therefore, it is necessary to investigate the phenomenon of motion sickness during automated driving and to develop countermeasures. As most existing studies concerning motion sickness are fundamental research studies, a methodology for driving studies is yet missing. This paper discusses methodological aspects for investigating motion sickness in the context of driving including measurement tools, test environments, sample, and ethical restrictions. Additionally, methodological considerations guided by different underlying research questions and hypotheses are provided. Selected results from own studies concerning motion sickness during automated driving which were conducted in a motion-based driving simulation and a real vehicle are used to support the discussion

Safety effects of traffic information

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war der Vergleich verschiedener Stauendewarnungen hinsichtlich ihrer Effekte auf die Fahrsicherheit. Hierfür wurden im Rahmen einer Fahrsimulatorstudie mit N = 32 Probanden mit Bewegungssystem on-trip Warnungen vor Stauenden auf Autobahnen untersucht. Es wurden in zwei Verkehrsbedingungen ("mit Verkehr" vs. "ohne Verkehr": Stauenden werden mit oder ohne Umgebungsverkehr erreicht) jeweils zwei Stauendearten simuliert: (1) Umgebungsverkehr bremst kurz vor dem Stauende plötzlich ab ("hartes Stauende") bzw. Stauende ist durch die Streckengeometrie nicht einsehbar ("verdecktes Stauende") vs. (2) Umgebungsverkehr reduziert die Geschwindigkeit vor dem Stauende graduell ("weiches Stauende") bzw. Stauende ist einsehbar ("unverdecktes Stauende"). Zudem wurde der erstmalige Zeitpunkt der Warnung ("3.5 km" vs. "1.5 km" vs. "0.3 km" vor Stauende) und die Warnpräzision ("präzise Warnung": Distanz zum Stauende wird angezeigt und regelmäßig aktualisiert vs. "unpräzise Warnung" ohne konkrete Distanzangabe) variiert. Außerdem wurden Stauenden in einer nicht-gewarnten Kontrollfahrt angefahren. Es wurde ein Bewertungskonzept für die Fahrsicherheit entwickelt, anhand dessen die eingeführten Warnkonzepte mittels Indikatoren für Längs- und Querregelung, Ereigniserkennung und Probandenbefragung verglichen werden können: (1) Die Rohdaten verschiedenartiger Indikatoren wurden in einem deskriptiven, graphischen und inferenzstatistischen Vorgehen interpretiert und (2) die so ermittelten Kennwerte wurden in eine integrierte statistische Auswertung mittels TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution), das einen standardisierten Vergleich verschiedener Warnalternativen ermöglicht, überführt. Dieses Bewertungskonzept wurde auf die in der Fahrsimulation aufgezeichneten Daten angewendet, so dass für die eingeführten Variationen der Stauendearten (Warnpräzision und Warndistanz) in Abhängigkeit der Verkehrsbedingung eine vergleichende Bewertung der Sicherheitswirkungen ermöglicht wurde. Durch eine ergänzende kritische Einordnung der Ergebnisse und des Versuchsaufbaus dienen die Ergebnisse als Entscheidungsunterstützung bei der Entwicklung und Einführung von Stauendewarnungen.The objective of this project was to evaluate the safety effect of congestion tail warnings. In the context of a driving simulator study equipped with a motion system, warnings were provided to N = 32 participants en route to the tail of congestion. Under two different traffic conditions ("with traffic" and "without traffic": tails of a congestion are reached with or without surrounding traffic), two different kinds of congestion tails were simulated in each case: (1) Surrounding traffic abruptly decelerates shortly before reaching the congestion tail or the tail end is not visible due to road geometry vs. (2) The speed of the surrounding traffic is gradually reduced before reaching the tail of the congestion or the tail end is visible. Additionally, the point of the warnings" reception ("3,5 km" vs. "1,5 km" vs. "0,3 km" prior to the congestion tail) and content ("precise warning": the distance to the congestion is indicated and regularly updated vs. "imprecise warning": without a clear distance indication) were varied. Furthermore, the tail was approached in a so called "control condition" without any warning system. A methodology for the evaluation of the driving safety was developed. The various warnings were compared on the basis of single indicators for longitudinal and lateral regulation, event detection, and questioning of test persons: (1) The raw data of all single indicators was depicted graphically and interpreted objectively in a descriptive, graphical and inference-statistical way, (2) an integrated statistical evaluation with TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution) was carried out. Several different indicators were taken into account which allowed a standardized comparison of various warning alternatives. The evaluation methodology was based on the data collected in the driving simulation. Thus, for the various warning precisions, warning distances, and traffic conditions, different impacts on driving safety could be found. A comparison of the effects on driving safety showed that precise warnings have greater effects on driving safety than imprecise warnings (predominantly when surrounding traffic abruptly decelerates at the congestion tail). The lowest driving safety was shown, independent from the presence of surrounding traffic, when approaching the congestion tail without any warning

How to provide actionable information on weather and climate impacts?–A summary of strategic, methodological, and technical perspectives

Climate change will result in more intense and more frequent weather and climate events that will continue to cause fatalities, economic damages and other adverse societal impacts worldwide. To mitigate these consequences and to support better informed decisions and improved actions and responses, many National Meteorological and Hydrological Services (NMHSs) are discussing how to provide services on weather and climate impacts as part of their operational routines. The authors outline how a risk framework can support the development of these services by NMHSs. In addition to the hazard information, a risk perspective considers the propensity for a given hazard to inflict adverse consequences on society and environment, and attempts to quantify the uncertainties involved. The relevant strategic, methodological and technical steps are summarized and recommendations for the development of impact-related services are provided. Specifically, we propose that NMHSs adopt an integrated risk framework that incorporates a hazard-exposure-vulnerability model into operational services. Such a framework integrates all existing forecast and impact services, including the underlying impact models, and allows for flexible future extensions driven by the evolving collaboration with partners, stakeholders and users. Thereby, this paper attempts to unify existing work streams on impact-related services from different spatial and temporal scales (weather, climate) and disciplines (hydrology, meteorology, economics, social sciences) and to propose a harmonized approach that can create synergies within and across NMHSs to further develop and enhance risk-based services

How to provide actionable information on weather and climate impacts?-A summary of strategic, methodological, and technical perspectives

Climate change will result in more intense and more frequent weather and climate events that will continue to cause fatalities, economic damages and other adverse societal impacts worldwide. To mitigate these consequences and to support better informed decisions and improved actions and responses, many National Meteorological and Hydrological Services (NMHSs) are discussing how to provide services on weather and climate impacts as part of their operational routines. The authors outline how a risk framework can support the development of these services by NMHSs. In addition to the hazard information, a risk perspective considers the propensity for a given hazard to inflict adverse consequences on society and environment, and attempts to quantify the uncertainties involved. The relevant strategic, methodological and technical steps are summarized and recommendations for the development of impact-related services are provided. Specifically, we propose that NMHSs adopt an integrated risk framework that incorporates a hazard-exposure-vulnerability model into operational services. Such a framework integrates all existing forecast and impact services, including the underlying impact models, and allows for flexible future extensions driven by the evolving collaboration with partners, stakeholders and users. Thereby, this paper attempts to unify existing work streams on impact-related services from different spatial and temporal scales (weather, climate) and disciplines (hydrology, meteorology, economics, social sciences) and to propose a harmonized approach that can create synergies within and across NMHSs to further develop and enhance risk-based services.ISSN:2624-955

Inanspruchnahme von Psychotherapie und psychiatrischer Rehabilitation im Kontext der Angebote

Die Inanspruchnahme von Gesundheitsleistungen aufgrund psychischer Erkrankungen stieg in den vergangenen 20 Jahren stark an, gleichzeitig wurden die diesbezüglichen Versorgungsangebote erweitert. Ziel der vorliegenden Studie war es, mittels eines Mixed-Methods-Ansatzes unterstützende und hindernde Faktoren für Therapieeinstieg, -verlauf und -erfolg oder -abbrüche sowie für die Verbesserung der allgemeinen Lebenssituation der Betroffenen zu identifizieren. In einem ersten Schritt wurde eine quantitative Analyse von Routinedaten der Burgenländischen sowie Tiroler Gebietskrankenkasse in Hinblick auf die Inanspruchnahme psychotherapeutischer Leistungen vorgenommen. Als exploratives statistisches Verfahren wurde hierbei eine Clusteranalyse angewandt. In weiterer Folge wurde anhand dieses Datensatzes eine qualitative Befragung von Patientinnen und Patienten durchgeführt. - Während sich bei der quantitativen Analyse der Abrechnungsdaten durch eine unterschiedliche Altersverteilung und ein unterschiedliches Inanspruchnahmeverhalten für die beiden Kassen völlig unterschiedliche Bilder zeigen, sind diese Unterschiede bei den qualitativen Interviews nicht zu finden. Bei grundsätzlich vorwiegend positiven Erfahrungen mit den in Anspruch genommenen medizinischen, psychotherapeutischen und/oder rehabilitativen Behandlungsangeboten führen die befragten Betroffenen insbesondere die Stigmatisierung, das Stellen eines Antrags auf Berufsunfähigkeitspension, Informations- und Kommunikationsdefizite und finanzielle Rahmenbedingungen als hinderliche Faktoren im Behandlungsverlauf an. Verbesserungsbedarf sehen sie in erster Linie in den Bereichen Information, Öffentlichkeitsarbeit und Entstigmatisierung sowie psychotherapeutische Behandlungsmöglichkeiten als Sachleistung. [...