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.

На основе корреляционного подхода было протестировано восемь второстепенных задач, выполненных при использовании тренажера и в реальных условиях (на оборудованном автомобиле на дорогах в Германии). Это были следующие задачи: использовать навигационный справочник интегрированной навигационной системы, навигационную карту, отрегулировать звук, ввести номер телефона, заменить кассету, выбрать конфеты по цвету, развернуть жевательную резинку и прочитать расписание поездов (на бумажном носителе). В исследованиях в условиях эксплуатации принимали участие 30 человек (15 мужчин, 15 женщин, средний возраст - 54 года), все участники выполняли второстепенные задачи в процессе управления транспортным средством по дороге с умеренным движением. Были зафиксированы данные управления транспортным средством, а также дополнительные показатели (данные поведения участников и направленность их взгляда). В лабораторных условиях были исследованы те же второстепенные задачи, при участии 30 человек (24 мужчины, 6 женщин, средний возраст - 51,6 года). На рисунке G.1 представлены результаты испытаний на смену полосы движения и стандартное отклонение направления движения, полученное в процессе исследований, проводимых в условиях эксплуатации. Значения были стандартизированы для облегчения сравнения (z-преобразование) и получен коэффициент корреляции r = 0,715.

Второй подход для проверки валидности испытаний на смену полосы движения заключался в исследовании второстепенных задач в порядке сложности. Одним из недостатков корреляционного подхода является то, что порядок выполнения второстепенных задач с учетом степени их сложности остается неясным, хотя испытания, проводимые в условиях эксплуатации, иногда называют "истинным" критерием. Другим недостатком этого подхода считают необходимость повторять выполнение второстепенных задач в различных условиях (на дороге и в лаборатории). Поэтому далее исследовали пары второстепенных задач с известным порядком сложности. В основном при выполнении пары визуальных задач участникам необходимо исследовать множество символов для определения целевого символа. В простых условиях целевой символ был единственным в данном цвете, а в сложных условиях были и другие символы того же цвета. В первом случае цвет был назван единственным критерием поиска, тогда как в другом случае цвет представляет собой критерий конъюнктивного поиска [20]. Установлено, что выполнение задачи по критерию конъюнктивного поиска требует больше внимания и времени, задача является более сложной, чем ее выполнение с единственным критерием поиска. Таким образом, в исследованиях в моделируемых условиях, в отличие от реальных условий, ожидаемый результат известен заранее и проведение дополнительных испытаний (например, при использовании тренажера или в реальных условиях) не требуется. Выполнение двух когнитивных задач в данном исследовании заключалось в расчете двух шагов наперед (простой уровень задачи) и семи шагов назад (сложный уровень). А при выполнении моторных или тактильных задач участники должны были вставить маленькую деревянную палочку в доску с отверстиями по краю без визуального контроля. В простых условиях отверстия были больше, а конец палочки был круглым, тогда как в сложных условиях отверстия были меньше и палочка была с острыми краями. Значения mdev, полученные в процессе LCT, были совершенно различны для задач визуального поиска и когнитивного анализа, в отличие от моторных задач. Эти исследования показали, что в испытаниях на смену полосы движения в основном можно дифференцировать второстепенные задачи в соответствии с их визуальными или когнитивными требованиями.

До начала проведения исследований по валидности испытаний на смену полосы движения в проекте ADAM рассмотрено 12 второстепенных задач. В исследовании приняли участие 85 человек, при использовании высокотехнологичного тренажера с углом обзора 360° и усовершенствованной системой движения. В качестве критерия для 12 задач был использован объединенный показатель, вычисленный на основе показателей продольного и поперечного управления, движения глаз и субъективных оценок. Коэффициент корреляции по результатам выполнения 12 задач составил r = 0,835. При использовании только объективных данных, полученных в испытаниях на тренажере без субъективных оценок, коэффициент корреляции составил r = 0,754.

В дальнейшем полезно исследовать валидность испытаний на смену полосы движения более детально.

Примечание - r = 0,715; р = 0,046 (Пирсон).

Библиография

[1]	ISO/TS 14198, Road vehicles - Ergonomic aspects of transport information and control systems - Calibration tasks for methods which assess driver demand due to the use of in-vehicle systems
[2]	ISO 15005, Road vehicles - Ergonomic aspects of transport information and control systems - Dialogue management principles and compliance procedures
[3]	ISO 15007-1, Road vehicles - Measurement of driver visual behaviour with respect to transport information and control systems - Part 1: Definitions and parameters
[4]	ISO 15007-2, Road vehicles - Measurement of driver visual behaviour with respect to transport information and control systems - Part 2: Equipment and procedures
[5]	ISO 15008, Road vehicles - Ergonomic aspects of transport information and control systems - Specifications and compliance procedures for in-vehicle visual presentation
[6]	ISO 15006, Road vehicles - Ergonomic aspects of transport information and control systems - Specifications and compliance procedures for in-vehicle auditory presentation
[7]	SAE J1050, Describing and Measuring the Drivers Field of View
[8]	SAE J287, Driver Hand Control Reach
[9]	ANGELL L., AUFLICK J., AUSTRIA P.A., KOCHLAR D., TIJERINA L., BIEVER W., DIPTMAN J., HOGSETT J. and KIGER S. Driver Workload Metrics: Task 2 Final Report. CAMP project, US Department of Transportation. Report No. DOT HS 810 635, 2006
[10]	BENEDICT D., ANGELL L.S. and DIPTIMAN T. Exploration of the Lane Change Test. Presented to the Driver Metrics Workshop, Ottawa, Canada, October 3, 2006
[11]	BREUER J., BENGLER K., HEINRICH C, and REICHELT W. Development of driver attention metrics (ADAM). In H. STRASSER, H. RAUSCH and H. BUBB (Eds.), Quality of work and products in enterprises of the future. Ergonomia, Stuttgart, 2003, pp. 37-40
[12]	BRUYAS M.P., BRUSQUE C., TATTEGRAIN H., AURIAULT A., AILLERIE I. and DURAZ M. Consistency and sensitivity of Lane Change Test according to driving simulator characteristics, IET Intelligent Transport Systems Journal, 2008, 2(4), pp. 306-314
[13]	BURNS P., HARBLUK J., TRBOVICH P. and LOCHNER M. Evaluating Tasks with the LCT. Presentation at the Driver Metrics Workshop, Ottawa, October 3, 2006
[14]	COHEN J. Statistical power analysis for the behavioural sciences. Hillsdale, New York, Erlbaum, 1998
[15]	J. and MARKKULA G. Effects of visual and cognitive distraction on lane change task performance. In Proceedings of the Fourth International Driving Symposium on Human Factors in Driver Assessment, Training and Vehicle Design. Stevenson, Washington, USA, July 9-12, 2007
[16]	KAHNEMAN D. Attention and effort, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1973
[17]	MATTES S. The lane-change-task as a tool for driver distraction evaluation., In H. STRASSER, K. KLUTH, H. RAUSCH and H. BUBB (Eds.). Quality of work and products in enterprises of the future. Ergonomia, Stuttgart, 2003, 57
[18]	MATTES S., U. and SCHINDHELM R. Empirical comparison of methods for off-line workload measurement. AIDE Deliverable 2.2.7, EU project IST-1-507674-IP, 2007
[19]	J., NILSSON L., CARSTEN O., MERAT N., JAMSON A.H., JAMSON S., MOUTA S., CARVALHAIS J., SANTOS J., ANTTILA V., SANDBERG H., LOUMA J., DE WAARD D., BROOKHUIS K., JOHANSSON E., J., VICTOR T., HARBLUK J., JANSSEN W. and BROUWER R. Haste Deliverable 2 - HMI and safety related driver performance. EU project GRD1/2000/25361 S12.319626, 2004
[20]	TREISMAN A. and GELADE G. A feature integration theory of attention. Cognitive Psychology, 12, 1980, pp. 97-136
[21]	YOUNG K.L., REGAN M.A., & HAMMER M. Driver distraction: a review of the literature. Monash University, Accident Research Center, Australia. Technical report #206, 2003