有意义的人类控制：将安全性设计为自动化驾驶系统

自动化车辆具有改善交通流量，燃料消耗和道路安全的巨大潜力，同时降低了司机的工作量和压力。然而，车辆仍然需要人类监督，利用人机界面提高人类监督自动化驾驶系统（广告）的能力。然而，简单地将人类控制监督这种自动化系统，并不意义。人类已经接受过驾驶车辆，而不是监控自动化系统。因此，当车辆变得越来越自动化时，人类驾驶员的任务变化。但是有多少任务，在多大程度上？DaniëlHeikoop博士，代尔夫特理工大学，正在开发一个诱惑在自动车辆上有意义的人类控制的框架。

法规要求自动化车辆的驾驶员必须始终能够接管手动控制，并且在这种情况下，它们是警报和意识到周围条件的重要性。但是，如果由于使用手机，进食或休息等非驾驶员相关任务，则个人行动的能力受损。目前，驾驶员的作用是不明确的或理解的，并且更多自动化意味着改善安全性的概念是不准确的，因为在使用广告时对人类因素和行为不足。

Heikoop博士的研究在驾驶自动车辆时探讨了人们的行为。他目前参与了有意义的人类控制（MHC）项目，与心理学家，交通工程师和哲学家合作，解决广告所提出的一些挑战。MHC项目还考虑了驾驶技能和基于规则的行为的需求减少之间的不匹配，并且由于通过广告驾驶的新型任务而导致未经培训行为的增加。

了解广告
描述了驱动程序如何与其车辆互动的解释模型是有益的。随着我们看到车辆自动化技术的进步，即使更多的研究也至关重要，以提供更新的安全框架。为了结束这种差距，在他的博士学位，希卡莫博士在驾驶自动化上学习提供的文献，并进行了一系列实验。该研究导致了一个更新的心理模型，为进一步发展提供了关于广告与驾驶员行为之间关系领域的进一步发展。这有助于突出任何差异和不匹配，并为未来的研究和设计策略提出建议。

由于法规要求自动化车辆的驾驶员可以接管手动控制，
对周围条件的认识至关重要。

排驾驶
解决自动化驾驶知识中差距的一种方法是设计和开展研究，并且该团队在排在排驾驶时进行试验以测试驾驶员行为。一排或车队涉及一个紧密间隔的车辆，在一起旅行，这是一种在安全性和燃油效率方面具有吸引力的配置。虽然立法没有明确定义驾驶员的角色，但它们豁免控制的大部分时间，它们必须有能力在批判性事件中获得控制。研究人员对驾驶员的心理状态和监测任务条件的能力表示关注，因为它们可能会失去他们的情境焦点，特别是在长途旅行中。以前的实验没有直接测试广告所需的注意力，因此在排在排处进行试验，进行实验。

参与者被放置在驾驶模拟器中，并给出了三​​种不同的任务指示;没有任务，自愿任务（他们可以做他们选择的是什么，例如阅读，吃，检查他们的手机）和检测任务（他们被要求在交通中检测到红色汽车）。在所有任务中，他们被要求观看道路并在需要时进行干预;监测心率以测量压力，工作量的心率变化，眼镜跟踪记录了眼部封闭的百分比作为注意的指标。有趣的是，志愿任务中的一半参与者选择了探测红色汽车，以确保他们保持注意力。与会者报告说，检测任务和自愿任务不如没有任务的令人担忧，其中受试者没有任何关注他们的注意。但是，发现检测任务是最具工作量的诱导。基于模拟器的实验表明，不仅是任务类型，而且还会影响驱动程序。作为一种提高性能和减少压力的手段，应在系统设计中考虑这些调查结果。

测试情况意识
Another experiment in the simulator required participants to do a task of low demand (involving ‘thinking out loud’ at timed intervals, saying whatever they were thinking of), a medium demand task (requiring them to do the first task and also encouraging them to repeat a consonant that had been uttered two letters ago), and a high demand task (requiring them to do all the experimental tasks). The findings indicate that although drivers may be able to combat fatigue and improve alertness by performing verbal tasks, this does not imply that they are aware of the situation around them. For policy makers and designers, the outcomes suggest that situation awareness alone is insufficient and that some level of mental demand, such as that requested in the Medium Demand Task condition should be requested so that drivers maintain an acceptable level of situation awareness.

在与模拟器实验类似的测试中，但这一次在英国高速公路上，参与者被监视了在真实世界的环境中在一段时间内驾驶的影响。这些参与者都为一家大型汽车公司工作，已经增强了驾驶员培训经验，但没有广告经验。监测心率和眼睛跟踪以测量压力和工作量，以及测试车，Tesla模型S 90D与自动驾驶仪，沿着铅轿车。安全司机始终坐在乘客座位上，但只有参与者恰当地或不恰当地介入。实验由两个驱动器组成：在一个，参与者被指示在桥下驾驶时按一个按钮，另一个，没有任务。该研究结果表明，适应自动化，随着时间的推移，在心率下降和自我报告的工作量下观察到。

有意义的人类控制是确保自动化驾驶系统的核心设计，以安全和问责制。

进一步研究指标
Heikoop博士的工作为未来的研究和设计提供了有用的迹象，重要的是，可以帮助解决缺乏明确的驾驶培训准则和法律指南。需要对安全关键情况的未来研究，而不是仅适用于司机的心理状态。例如，如果驾驶员不恰当地留下了排液情况，则可能需要开发设计特征和充分的培训来抵消这种变量。人类行为在发生意外事件的情况下，例如自动化故障，也需要考虑。

进行的实验范围表明，通过口头和精神任务保持驾驶员警报可能不等于需要紧急情况时所需的情境感知。此外，提高认识的要求是不同的大小 - 在离开排次的情况时接管手动控制需要比应对复杂的事件的提高程度更低。均衡的态度意识水平，跨越低，中等和高度的警觉性可能是合适的。进一步研究路上的设置可以测试各种场景，如在高峰时段驾驶，使用不同的自动化水平，如适应性巡航控制，以及在乘客座椅中没有安全驾驶员驾驶。有意义的人类控制是确保自动化驾驶系统的核心设计，以安全和问责制。该研究提供了设计师，制造商，律师和政策制定者可以使用的结果，因为广告的使用增加。

有关在自动化驾驶系统项目的有意义人体控制的更多信息，请访问https://www.tudelft.nl/ceg/mhc-ads.