где - среднее время выполнения второстепенной задачи при выполнении двух задач;

- среднее время выполнения задачи в условиях выполнения одной задачи.

Коэффициент результативности выполнения второстепенной задачи относительно количества ошибок может быть представлен следующим образом:

596 × 110 пикс.     Открыть в новом окне

,

где x_NE.dual - общее количество ошибок, допущенных во время выполнения второстепенной задачи при выполнении двух задач;

x_NE.single - общее количество ошибок, допущенных во время выполнения одной задачи в условиях выполнения одной задачи, умноженное на количество этих задач, выполненных в процессе LCT.

Примечание - Если количество ошибок в знаменателе равно нулю, то для принятия решения следует использовать значение числителя.

В основном рассмотренные коэффициенты не рекомендованы для показателя среднего отклонения основной задачи. Вместо них следует использовать алгебраические разности значений средних отклонений, полученных в двух условиях выполнения задачи, в соответствии с 3.7.4.

F.2 Интерпретация разности значений среднего отклонения и коэффициента результативности выполнения второстепенной задачи

Разности значений mdev и коэффициенты результативности выполнения второстепенной задачи могут быть использованы для того, чтобы определить, приводит ли выполнение второстепенной задачи к снижению результативности в условиях выполнения нескольких задач. При применении адаптированной модели разность значений mdev почти всегда является положительной и вряд ли может быть значимо отрицательной. Значение выбранного коэффициента STP может быть больше или меньше 1,0. Если коэффициент STP не превышает 1,0, то для оценки требований второстепенной задачи может быть использовано только значение mdev. Если коэффициент STP превышает 1,0, то для оценки требований второстепенной задачи могут быть использованы и значение mdev, и коэффициент STP.

F.3 Дополнительные показатели основной задачи, полученные в процессе LCT

Как известно, различные аспекты требований второстепенной задачи оказывают качественно разное влияние на результативность выполнения основной задачи. В основном выделяют визуально-мануальные и когнитивно-звуковые задачи ([19], [18], [9], [15]). В частности, выполнение визуально-мануальных задач (например, настройка радиоприемника) обычно оказывает сильное влияние на результативность управления транспортным средством, в то время как выполнение когнитивно-звуковых задач (например, телефонный разговор) отражается на результативности обнаружения событий, но оказывает незначительное влияние на результативность управления транспортным средством. Несмотря на то что в реальных условиях второстепенные задачи включают как визуально-мануальные, так и звуковые когнитивные аспекты, соответствующие им весовые коэффициенты различны. Многие звуковые задачи (например, разговор по мобильному телефону или речевое взаимодействие) могут быть рассмотрены как исключительно когнитивно-звуковые (то есть их выполнение не требует отрыва глаз от дороги или рук от рулевого колеса).

В соответствии с 3.1 испытания на смену полосы движения могут быть рассмотрены как одновременное выполнение задач по управлению транспортным средством и обнаружению событий с определением показателя mdev для оценки как визуально-мануальных требований второстепенной задачи (с точки зрения снижения результативности управления в процессе смены полосы движения и между ними), так и когнитивно-звуковых требований (с точки зрения пропуска и/или несвоевременного обнаружения указателей смены полосы движения). Преимущество использования показателя mdev состоит в том, что его просто и легко вычислить. При этом различия в управлении транспортным средством и обнаружении событий способствуют повышению чувствительности и диагностической ценности метода. Некоторые исследования показали, что показатель mdev чувствителен к воздействиям, влияющим на другие показатели [13]. Кроме того, во многих случаях желательно определять, что причиной отклонения от эталонной траектории являются особенности интерфейса "человек - машина". Например, сложный уровень голосового интерфейса (приводящий к большому количеству пропущенных указателей или несвоевременному реагированию на них) может давать такое же значение mdev, что и простой визуальный интерфейс "человек - машина", расположенный далеко от нормальной зоны прямой видимости, но для других целей. В основном, несмотря на то что mdev представляет собой общий показатель различий выполнения двух задач, одного показателя mdev может быть недостаточно для обоснования различий между двумя второстепенными задачами с одинаковыми значениями mdev. Для определения степени влияния различных вариантов интерфейса "человек - машина" на результативность выполнения основной задачи целесообразно рассмотреть дополнительно чувствительность показателей к установленным воздействиям. Ниже приведены показатели, которые могут быть использованы в качестве дополнительных параметров к показателю mdev.

Первый показатель, модифицированное стандартное отклонение бокового положения, может быть использован для количественной оценки влияния на результативность управления. Второй показатель, доля пропущенных или ошибочных смен полосы движения, применяют в случаях, когда водитель пропустил указатели или неправильно отреагировал на них (например, выполнил перестроение на ошибочную полосу). Третий показатель, средняя задержка начала смены полосы движения, может быть использован для оценки позднего обнаружения указателей. Первый показатель в основном вычисляют для оценки визуально-мануальных требований, а последние два показателя применяют для оценки когнитивно-звуковых требований [15]. Более подробно эти показатели рассмотрены ниже.

Модифицированное стандартное отклонение бокового положения (SDLP)

Этот показатель представляет собой высокочастотное отклонение бокового положения транспортного средства от заданного курса, в результате чего снижается результативность управления транспортным средством, при этом пренебрегают низкочастотным отклонением, связанным со сменой полосы движения. Показатель отражает величину "отклонения" в конце смены полосы движения и соответствие целевой полосе движения. Этот показатель вычисляют, применяя фильтр высоких частот к сигналу бокового положения транспортного средства относительно заданного курса, но данный способ имеет погрешности, так как смена полосы движения также включает некоторые высокочастотные составляющие. Однако эмпирические результаты показали, что данный показатель эффективно разделяет влияние среднечастотных отклонений на результативность управления от низкочастотных воздействий, относящихся к обнаружению указателей [15].

Показатель определяют как стандартное отклонение сигнала бокового положения транспортного средства относительно заданного курса, отфильтрованного по частоте выше 0,1 Гц. Единица измерения - метр. Вычисление показателя состоит из следующих этапов:

- отфильтровать сигнал бокового положения транспортного средства относительно заданного курса с помощью фильтра Баттерворта второго порядка с частотой среза 0,1 Гц. Сигнал бокового положения транспортного средства определяет боковое положение относительно осевой линии полосы движения (а не относительно траектории базовой модели);

- вычислить стандартное отклонение полученного отфильтрованного сигнала бокового положения транспортного средства относительно заданного курса.

Доля пропущенной или неправильной смены полосы движения

Этот показатель определяют как долю всех требуемых смен полосы движения, где либо (1) участник не отреагировал на указатель смены полосы движения, либо (2) он выполнил смену полосы движения, но не на указанную полосу. Этот показатель вычисляют с помощью следующего метода.

Геометрия, используемая в качестве основы для вычисления, представлена на рисунке F.1. Траекторию движения транспортного средства анализируют на участке между 40 м и 140 м после указателя. На этом участке определены три "блока", представляющие собой три целевых участка для смены полосы движения. Эти блоки расположены по центру каждой из трех полос движения. При добавлении четырех участков рядом с блоками дорога может быть разделена на семь зон, как показано на рисунке F.1.

Если участник попадает в любую из целевых зон (2, 4 или 6) после смены полосы движения, то участок, на котором была затрачена большая часть времени, определяют как выбранную полосу движения (в редких случаях, когда одно и то же время участник находится в двух целевых зонах, невозможно установить выбранную полосу движения). Если выбранная полоса движения не соответствует целевой полосе движения (то есть полосе, обозначенной на указателе) или если ни одна из целевых зон (2, 4 или 6) не была достигнута, смену полосы движения считают выполненной неверно. Итоговое значение получают путем деления количества неправильно выполненных смен полосы движения на общее количество указателей.

Для экспериментов блочного типа долю пропущенных или неправильно выполненных смен полосы движения вычисляют для всего пути. Однако при проведении экспериментов смешанного типа каждая смена полосы движения должна быть связана с требованием эксперимента (например, с определенной второстепенной задачей). Основной принцип данного сопоставления состоит в том, что смена полосы движения должна соответствовать требованию, которое было установлено в момент появления указателя для этой смены полосы движения.

Следует отметить, что теоретически можно также различать доли пропущенных и неправильно выполненных смен полосы движения. Однако это добавляет определенную сложность в вычислении, поскольку необходимо учитывать, где субъект находился до начала текущей смены полосы движения.

Средняя задержка начала смены полосы движения

Этот показатель определяют как время (в секундах), прошедшее от момента появления указателя (то есть 40 м до указателя) до начала смены полосы движения. Данный показатель применяют только к правильно выполненным сменам полосы движения, которые определены методом, описанным в предыдущем разделе.

Точку начала смены полосы движения определяют по значимым действиям по изменению направления движения в направлении к новой полосе движения, которую идентифицируют с помощью следующего метода, состоящего из трех этапов.

a) Определение изменения траектории движения транспортного средства

Изменение траектории движения транспортного средства определяют на основе производной от сигнала бокового положения х транспортного средства, где y - продольное положение транспортного средства вдоль трека. Сигнал бокового положения транспортного средства и (при необходимости) производная должны быть отфильтрованы по низким частотам в зависимости от разрешения сигнала. Исходя из этого, определяют продольное положение y_max, соответствующее максимальному абсолютному значению производной от 30 м до указателя до 30 м после указателя ( ). Затем определяют продольное положение y₃₀, представляющее собой точку, в которой сигнал впервые достигает 30 % от . Эта точка представляет собой первое приближение точки начала смены полосы движения.

b) Определение действий по изменению направления движения

На втором этапе определяют возможные действия по изменению направления движения, соответствующие изменению траектории движения, выявленному на этапе а). Эти действия устанавливают в "зоне поиска", начиная с 60 м до указателя и заканчивая в положении y₃₀, вычисленном выше. Действия по изменению направления движения должны быть:

1) выполнены в соответствии с правильным направлением (определение изменения траектории движения приведено в перечислении а);

2) связаны с углом поворота рулевого колеса более чем на 2° и менее чем на 5° в абсолютном значении.

Если действия по изменению направления движения соответствуют данным критериям и выполнены в зоне поиска, положение y, соответствующее минимальному/максимальному углу поворота рулевого колеса, представляющее собой начало действий по изменению направления движения, определяют как точку начала смены полосы движения. Если действиям по изменению направления движения предшествует фаза плато, должно быть выбрано значение y, которое соответствует последнему значению фазы плато.

c) Вычисление средней задержки начала смены полосы движения

Задержку начала смены полосы движения вычисляют как время с момента появления указателя смены полосы движения до начала смены полосы движения, определенного на основе действий по изменению направления движения, превышающих пороговое значение. Конечное значение является средней задержкой для конкретных экспериментальных условий (например, определенной второстепенной задачи). При проведении экспериментов смешанного типа взаимосвязь между сменами полосы движения и условиями эксперимента должна осуществляться по тем же принципам, что и при вычислении доли пропущенных или ошибочно выполненных смен полосы движения (приведенном выше).

F.4 Перспективы разработки

В дальнейшем может быть полезна разработка показателя, который объединяет снижение результативности выполнения как испытаний в целом, так и второстепенной задачи в единый показатель. Тем не менее до настоящего времени данный показатель не был разработан.

Первоначальная валидация испытаний на смену полосы движения

Первоначальная разработка испытаний на смену полосы движения в рамках проекта ADAM* (Daimler и BMW, Германия, 2002-2004) была основана на следующих двух подходах по проверке их валидности (см. [11] и [17]):

──────────────────────────────

* ADAM (Advanced Driver Attention Metrics) - показатели уровня внимания водителя.

- корреляция с критерием (например, по данным эксплуатации);

- испытания на выполнения второстепенных задач в порядке сложности.