Bachelorkolloquium – 30.09.2015

Thema:Die Erprobung eines aufgabenanalytischen Verfahrens zur Beschreibung der motorischen, perzeptuellen und kognitiven Prozesse bei manuell gefahrenen Spurwechseln auf Autobahnen

Erstprüfer: Prof. Dr. Rainer HögerZweitprüfer: Dipl.-Psych. David Käthner

Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)DLR.de • Folie 1

• Weiterentwicklung von Fahrerassistenzsystemen um die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen hierfür ist Wissen über das Fahrverhalten und die Fahrerkognition notwendig

• GOMS-Analysen zur Betrachtung von Interaktionen zwischen Mensch und System zur Vorhersage des Nutzerverhaltens

• Hierbei steht GOMS für goals, operators, methods und selection rules• CPM-GOMS als eine von vier Varianten Zerlegt parallele Prozesse in ihre elementaren motorischen, kognitiven und perzeptuellen Operatoren

Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)DLR.de • Folie 2

Problemstellung und Hintergrund

„In welchem Ausmaß eignet sich die CPM-GOMS-Methode für die Beschreibungder parallelen motorischen, perzeptuellen und kognitiven Prozesse bei manuell gefahrenen Spurwechseln auf Autobahnen?“

Forschungsziele:1. Eignungsbeurteilung der CPM-GOMS-Methode2. Aufstellung verschiedener Operatoren für motorische und perzeptuelle

Prozesse3. Bestimmung der Eigenschaften der jeweiligen Operatoren4. Festlegung von Zeitspannen für die jeweiligen Operatoren5. Erörterung von Gemeinsamkeiten und Unterschieden der

Operatoreigenschaften zwischen verschiedenen Spurwechseltypen

Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)DLR.de • Folie 3

Forschungsfrage und -Ziele

• Verwendung eines Messfahrzeugs ausgestattet mit• Eye-Tracking-System Smart Eye Pro 6.0

zur Aufzeichnung der Blickbewegungen • Sensoren zur Messung und Aufzeichnung

der Verkehrsumgebung und der Fahrzeugbedienung• Acht Kameras zur Aufzeichnung des Nutzerverhaltens und der Umgebung

des Autos

Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)DLR.de • Folie 4

Methodik I

• VPn: 3

• Aufzeichnungen auf den Autobahnen BAB 2 (dreispurig) und BAB 39 (zweispurig)

• Auswertung von jeweils 3 Spurwechseln auf der A39• Beschleunigungsstreifen – Rechter Fahrstreifen (1)• Rechter Fahrstreifen – Linker Fahrstreifen (2)• Linker Fahrstreifen – Rechter Fahrstreifen (3)

Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)DLR.de • Folie 5

Methodik II

• Datenaufbereitung und -Auswertung erfolgte mit den Softwareprogrammen Dominion Date Store Control Center, Microsoft Excel, R und VLC Media Player

• Aufstellung der Operatoren für jede Ressource mittels unterschiedlichen Variablen der ViewCar-Daten und Betrachtung der Videodaten

• Umgebungsmatrix für die Aufstellung der Operatoren des visuellen Systems

• Bestimmung der Operatorlängen mithilfe der ViewCar-Daten oder der Videoframes

• Auswertung der Operatoren pro Spurwechselmanöver mittels Microsoft Excel• Spalten: Repräsentieren die verschiedenen Ressourcen und die

Komponenten der Umgebungsmatrix• Zeilen: Repräsentieren eine Millisekunde

Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)DLR.de • Folie 6

Datenaufbereitung und -auswertung

• Fokus lag in der Betrachtung der allgemeinen Operatoreigenschaften und deren Gemeinsamkeiten/Unterschiede bei den verschiedenen Spurwechseltypen

• Die Analyse ergab:• Stabile Zeitspannen für Operatoren der Augen und des Kopfes wie

beispielsweise „Augen in Richtung Rückspiegel halten“ (MW = 535 ms; SD = 199) oder „Augen in Richtung Schulterblick halten“ (MW = 540 ms; SD = 168)

• Variable Zeitspannen für Lenkoperatoren und Operatoren der Geschwindigkeitsregulierung Zerlegung der Operatoren notwendig

• Unterschiede der Operatordauern und deren Häufigkeiten bei den verschiedenen Spurwechseltypen

Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)DLR.de • Folie 7

Deskriptive Analyse I

Die Häufigkeits-verteilungen der Operatordauern der Augen pro Spurwechseltyp und Phase

Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)DLR.de • Folie 8

• CPM-GOMS-Methode grundsätzlich geeignet, da• Aufstellung der Operatoren für die motorischen und perzeptuellen

Prozesse mittels ViewCar-Daten, Videodaten und Umgebungsmatrix möglich

• Bestimmung der Operatoreigenschaften möglich• Erörterung von Gemeinsamkeiten und Unterschieden bei den

verschiedenen Spurwechseltypen möglich• Darstellung der parallelen Prozesse möglich• zukünftiger Aufwand geringer, da viele Operatoren und Umgebungsmatrix

bereits besteht ABER: Aufwand für die Erarbeitung kognitiver Operatoren hoch

• Implikationen für zukünftige Arbeiten• Zerlegung der Geschwindigkeitsregulierungs- und Lenkoperatoren• Verwendung der Think-Aloud-Methode• Verwendung eines Eye-Tracking-Systems das neben dem Blickverhalten

auch die Fahrzeugumgebung und den Verkehr aufzeichnet

Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)DLR.de • Folie 9

Diskussion

Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)DLR.de • Folie 10

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!