Действующий
Экспериментатор должен достаточно подробно описать второстепенные задачи, которые необходимо выполнить в процессе следующего заезда на выполнение двух задач, и проинструктировать участника о начале выполнения второстепенной задачи сразу после окончания инструктажа. Если завершение выполнения второстепенной задачи не очевидно для экспериментатора, участники должны быть проинструктированы о необходимости устного информирования экспериментатора об окончании выполнения задачи. Также участникам должны быть предоставлены инструкции по общей процедуре испытаний (блочного или смешанного типа).
В процессе заезда на выполнение двух задач экспериментатор должен сообщить участнику о начале выполнения второстепенной задачи посредством устного инструктирования, которое должно быть максимально кратким и понятным (например, "введите на вашем навигационном устройстве пункт назначения"). Как только участник закончил выполнение второстепенной задачи, экспериментатор должен объяснить ему следующую задачу, после чего участник должен начать ее выполнение. Важно, чтобы участник выполнял второстепенные задачи в установленной последовательности, например ABC, а не АСВ. При необходимости участнику должно быть предоставлено руководство по выполнению второстепенной задачи.
Следует понимать, что навыки управления транспортным средством в целом, а также смены полосы движения у различных участников могут быть различны. Эти различия компенсируют посредством проведения эксперимента с повторением измерений и применения дисперсионного анализа. В соответствии с планом эксперимента каждый участник осуществляет свой собственный контроль, что повышает статистическую мощность процедуры. Для достижения минимальной статистической мощности в испытаниях должны принимать участие не менее 16 участников (см. 3.2). Если ожидаются незначительные воздействия, объем выборки следует соответственно увеличить [14]. В качестве дополнительного средства повышения эффективности испытаний рекомендуется формировать группу участников так, чтобы она была однородной по возрасту или другим демографическим факторам.
На этапе выполнения двух задач в процессе испытаний второстепенную задачу, например работу с информационно-управляющей системой транспортного средства (ИУС ТС), выполняют одновременно с основной задачей. Второстепенная задача может быть блочного типа (одна и та же второстепенная задача, которую повторяют в процессе одного заезда продолжительностью 3 мин.) или смешанного типа (различные второстепенные задачи выполняют в процессе одного заезда). При проведении эксперимента смешанного типа в процессе сбора данных каждая второстепенная задача должна быть обозначена цифровыми символами.
Оба типа плана эксперимента (блочное и смешанное) имеют свои преимущества и недостатки. Недостатком плана блочного типа является то, что он может выглядеть неестественным или искусственно-созданным (например, постоянная смена радиостанции или регулярная настройка звука радиоприемника). С другой стороны, при проведении эксперимента блочного типа достаточно легко инструктировать участника, ему необходимо помнить выполнение только одной второстепенной задачи. Кроме того, в результате эксперимента блочного типа могут быть достаточно легко получены субъективные оценки.
При проведении эксперимента смешанного типа в процессе испытаний участник должен помнить выполнение всех второстепенных задач. Поэтому инструктаж и подготовка участников при проведении эксперимента смешанного типа значительно сложнее, чем при проведении эксперимента блочного типа. В то же время выполнение различных второстепенных задач в процессе одного заезда может выглядеть более естественным. Однако крайне важно для анализа данных, чтобы продолжительность всего заезда была достаточной для выполнения всех второстепенных задач. В результате простые задачи (например, настройка звука) необходимо выполнять намного чаще, чем более сложные задачи (например, ввод пункта назначения).
В неопубликованном исследовании, проведенном лабораторией DaimlerChrysler в 2005 году при участии 18 водителей (13 мужчин, 5 женщин, возраст - от 22 до 40 лет), приведено систематическое сопоставление плана блочного типа с планом смешанного типа в части выполнения шести второстепенных задач. Задачами были: распаковка бумажного носового платка, поиск по карте в бумажном виде, еще более сложный поиск по карте в бумажном виде, смена кассеты, настройка звука радиоприемника и вход в систему навигации. Анализ значений среднего отклонения, полученных в результате испытаний на смену полосы движения, показал, что задачи значительно отличались друг от друга [F(5,85) = 10,77, р < 0,001]. Однако тип плана эксперимента (блочное и смешанное) не оказывал существенного влияния [F(1,17) = 1,57, р = 0,23]. Особенно важно, что между второстепенными задачами и типом плана также отсутствовала существенная взаимосвязь [F(5,85) = 1,16, р = 0,34]. Таким образом, результаты выполнения второстепенных задач не зависят от типа плана эксперимента (блочного или смешанного). Продолжительность выполнения задачи также существенно не зависит от типа плана эксперимента [24,4 с по сравнению с 27,8 с, F(1,17) = 1,93, р = 0,183]. Небольшая разность, составившая 3,4 с, возникла в основном в результате выполнения двух задач, связанных с поиском по карте в бумажном виде. В процессе данного исследования ожидаемые преимущества и недостатки обоих типов плана эксперимента были подтверждены. Однако оценка необходимого количества задач при проведении эксперимента смешанного типа оказалась достаточно сложной.
Эталонная задача представляет собой стандартизированную второстепенную задачу. Эталонную задачу используют для определения степени отвлечения водителя, что приводит к соответствующему уровню результативности выполнения основной задачи. Эталонная задача должна быть однозначной по своей реакции и результативности, и в сочетании с основной задачей результатом должно стать поведение водителя, на основе которого устанавливают эталонный уровень снижения результативности управления транспортным средством. Эталонную задачу, используемую для сравнения различных мест проведения испытаний или испытаний в целом, называют задачей калибровки.
Предложен целый ряд эталонных задач, связанных с управлением автомобилем: например, настройка радиоприемника, описанная в декларации принципов Объединения автомобилестроительных компаний. Однако эти эталонные задачи однозначно не определены и могут изменяться в зависимости от условий выполнения. Другие задачи, не связанные с управлением транспортным средством, были использованы, например, в рамках проекта ADAM [11] и [17], но их также сложно однозначно определить. Как правило, большинство эталонных задач, которые могут применяться при выполнении двух задач (например, в испытаниях на тренажере или в реальных условиях), могут быть использованы и в испытаниях на смену полосы движения.
Примечание - Для определения одной или нескольких задач калибровки, которые могут быть использованы в качестве эталонных задач, применяют ISO/TS 14198 [1].
Вышеуказанное структурное сходство испытаний на смену полосы движения с классическим экспериментом на время реакции (всплывающие обозначения на указателях в качестве стимула, а рулевой маневр рассматривают как реакцию) позволяет вычислить ряд эквивалентов в отношении времени реакции: например, время между появлением обозначения на указателе и началом маневра смены полосы движения. Показатель качества удержания транспортного средства в пределах полосы движения между перестроениями может быть использован по аналогии в исследованиях при моделировании управления транспортным средством. Кроме того, качество маневров смены полосы движения может быть оценено в виде показателя, характеризующего степень отвлечения водителя на выполнение второстепенных задач в процессе испытаний. Также количество пропущенных указателей может быть использовано в качестве дополнительного показателя выполнения требований второстепенной задачи.
Чтобы анализ данных был простым с одной стороны, а с другой стороны, чтобы была возможность применять сложный уровень управления транспортным средством, разработан единый показатель, который охватывает все эти свойства: отклонение (mdev) фактической траектории движения от траектории адаптированной или базовой модели. На рисунке В.1 показано, как различные особенности поведения водителя отражаются на показателе отклонения: плохое выполнение в отношении любой из этих особенностей управления транспортным средством приводит к увеличению индекса отклонения. Более детальный анализ приведен в приложении F.
Примечание - На рисунке В.1 показано, как запоздалая реакция (наверху слева), выполнение маневров с малой скоростью (наверху справа), плохое удержание транспортного средства в пределах полосы движения (внизу слева) и пропуск указателей (внизу справа) увеличивают отклонение зафиксированной траектории движения (синяя линия) от траектории адаптированной или базовой модели (зеленая линия). Направление движения - слева направо.
Янг, Реган и Хаммер (2003) определили следующие научные методы измерения степени отвлечения водителя:
Между этими методами имеются существенные различия по отношению к ожидаемому качеству эмпирических исследований и результатам. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки. Основными требованиями к методам измерений являются объективность, достоверность, чувствительность, валидность, интрузивность и эффективность, между которыми существует тесная взаимосвязь, описанная ниже.
Объективность означает, что ни экспериментатор, ни условия эксперимента (лаборатория, оборудование) не оказывают систематического воздействия на результаты. Независимо от места проведения испытаний должны быть получены одинаковые результаты.
Достоверность означает устойчивость или воспроизводимость результатов измерений. Достоверный метод обеспечивает точность результатов измерений в различных испытаниях, различных совокупностях и разных формах. Достоверность отражает точность измерений (как техническую, так и процессуальную).
Чувствительность тесно связана с достоверностью. Чувствительность означает способность к дискриминации. Кроме достоверности, для обеспечения высокой чувствительности необходимо использование мелкомасштабной шкалы. Например, испытания, в которых используют только оценки "хорошо", "средне", "плохо" менее чувствительны, чем те же испытания с применением 10-балльной шкалы.
Валидность означает способность метода выполнять требуемые измерения. В данном случае метод должен измерить или оценить влияние выполнения второстепенной задачи на результативность водителя и ничего больше. Теоретически этот метод должен спрогнозировать увеличение вероятности аварии или других сложных ситуаций при выполнении второстепенной задачи. Валидность тесно связана с реалистичностью сценария. Однако реалистичный сценарий не гарантирует высокую валидность. Также важно отметить, что измеряют только корректные параметры (указанные в требованиях). Кроме того, валидность (в техническом смысле) может быть продемонстрирована только в случае подтверждения достоверности.
Интрузивность можно рассматривать как подкритерий валидности. Если метод измерений при выполнении второстепенной задачи повлиял на выполнение второстепенной задачи или условия управления транспортным средством с использованием ИУС ТС, этот метод нельзя назвать интрузивным, а его валидность может быть сильно снижена.
Эффективность означает, что качество результатов и усилия по их достижению должны быть сбалансированы. Можно оборудовать сотни транспортных средств для выполнения целевой второстепенной задачи и сравнить данные о дорожно-транспортных происшествиях после двух или трех лет в контролируемой группе. Валидность этого метода является достаточно высокой, но издержки, продолжительность и безопасность для участников испытаний являются неприемлемыми. Другой крайностью является заполнение ведомости результатов испытаний силами одного специалиста. Это недорогой подход, но вряд ли он соответствует перечисленным критериям качества (например, объективности).