Realer vs. simulierter Umgebungsverkehr Was bringt die vernetzte Fahrsimulation?

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1 UR:BAN MV SIM Realer vs. simulierter Umgebungsverkehr Was bringt die vernetzte Fahrsimulation? Dr. Dominik Mühlbacher (WIVW GmbH) Dr. Lena Rittger (Adam Opel AG) UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 1

2 Hintergrund Forschungsinitiative UR:BAN Entwicklung von Assistenzsystemen im urbanen Raum unter Nutzung vernetzter Kommunikationstechnologien Überprüfung und Anwendung geeigneter Methoden Kooperation IZVW (Teilprojekt SIM) mit Opel (Teilprojekt MMI) Thema der Studie: Untersuchung von Ampelphasenassistenz 1. Inhaltliche Fragestellungen: Ausgestaltung des Ampelphasenassistenten Zu welchem Zeitpunkt sollen Meldungen dargestellt werden? Welche Geschwindigkeitsempfehlungen werden akzeptiert? 2. Methodische Fragestellungen: Unterschiede der Simulationsumgebung UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 2

3 Variation der Simulationsumgebung Einzelsimulation Eine Fahrstation Ein Proband Mit simuliertem Umgebungsverkehr In hochkontrollierter Umgebung Pulksimulation Vernetzte Fahrsimulation Vier Probanden Zur selben Zeit In der selben Situation In z.t. kontrollierter Umgebung Unterschiede aus Probandensicht: (1) Fahrverhalten des Umgebungsverkehrs (2) Wissen, dass andere Fahrzeuge von realen Fahrern gesteuert werden Einfluss auf Interaktion mit Ampelphasenassistent? UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 3

4 Ampelphasenassistent Informiert den Fahrer über das optimale Fahrverhalten bei der Ampelanfahrt Ziele: Beitragen zu ökonomischerem Fahren Verbesserung des Verkehrsflusses Zu prüfen: Befolgen Fahrer Systemempfehlungen? Besteht bei Fahrern die Sorge, durch Befolgung der Systemempfehlungen nachfolgende Fahrer zu behindern? UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 4

5 WIVW Simulationslabor für Pulksimulation Vier Fahrstationen PC Spielelenkräder und pedalerie Drei 22 Flatscreens 7 Monitor für Ampelphasenassistent Software SILAB Aufzeichnung aller Fahrdaten Kann genutzt werden als Vier Einzelfahrstationen Eine vernetzte Fahrsimulation UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 5

6 Versuchsplan Einzelsimulation Ein Proband mit drei simulierten Fahrzeugen Ausstattungsrate 50% oder 75% Pulksimulation Vier Probanden in derselben Umgebung Ausstattungsrate 50% Fahrer A/B/C/D Fahrer A Fahrer B Fahrer C Fahrer D mit System ohne System mit System mit/ ohne System mit System ohne System mit System ohne System UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 6

7 Prüfszenario: Ampelanfahrt Ampelphasenassistent aktiv UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 7

8 Prüfszenario: Ampelanfahrt UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 8

9 Prüfszenario: Ampelanfahrt UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 9

10 Parametrierung simulierter Verkehr Grundlegendes Fahrzeugfolgemodell: Intelligent Driver Model (Treiber, Hennecke & Helbing, 2000) Simulierter Verkehr mit Ampelphasenassistent Simulierter Verkehr ohne Ampelphasenassistent Verhalten je nach Systemempfehlung (Ausrollen bzw. Bremsen bzw. Fahren) Wunschgeschwindigkeit je nach Systemempfehlung Wunschgeschwindigkeit 54 km/h Minimaler Abstand 1.5 s Minimaler Abstand 1.5 s UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 10

11 Versuchsplan Abhängiger Faktor Fahrt : Zwei Fahrten, davon Eine Fahrt in Einzelsimulation Eine Fahrt in Pulksimulation Abhängiger Faktor Position : 16 Prüfsituationen, davon 4x auf Position 1 4x auf Position 2 4x auf Position 3 4x auf Position 4 Unabhängiger Faktor System Mit Ampelphasenassistent Ohne Ampelphasenassistent UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 11

12 Instruktion und Stichprobe Für Fahrer mit System: Sie können die Systemempfehlungen befolgen Unwissend über Ausstattung anderer Fahrer Für Fahrer ohne System: Fahren Sie zügig im Rahmen der StVO Unwissend über Vorhandsein eines Ampelphasenassistenten Stichprobe: N=20 Probanden 10 Männer und 10 Frauen Alter zwischen 20 und 65 Jahren (M=36.8 Jahre; SD=15.6) UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 12

13 Urteile der Probanden * * * Unterschied zwischen realen und simulierten Mitfahrern wird bemerkt: Verkehr in Pulksimulation wird als realistischer beurteilt. Auf das allgemeine Erleben in der Simulation hat keinen Einfluss. UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 13

14 Urteile der Probanden Interaktion mit dem System: Ausrollen: Keine Unterschiede zwischen Einzel- und Pulksimulation. Bremsen bis 30 km/h sowie Fahren von 20 km/h: Fahrer fühlen sich stärker als Hindernis bei realem Umgebungsverkehr. * * UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 14

15 Befolgung der Systemempfehlungen * * * Indikator für Befolgung: Kann Ampel ohne Halt durchfahren werden? Ergebnis: Einzelsimulation: Befolgungsrate unabhängig von Position Pulksimulation: Befolgung steigt mit zunehmender Positionierung an Unterschiede bei Position 1, 2 und 3 Kein Unterschied auf Position 4 UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 15

16 Abstandsverhalten M=1.53s M=1.45s M=0.92s M=1.26s Fahrer Mit System: Minimale Abstände vergleichbar zwischen simulierten und realen Fahrern. Ohne System: Probanden fahren dichter auf als simulierte Fahrer. UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 16

17 Zusammenfassung Die Probanden bemerken Unterschiede im Fahrverhalten des Umgebungsverkehrs: Der von Probanden gesteuerte Verkehr wird als realistischer wahrgenommen. Auf das Erleben der Simulationsumgebung allgemein hat dies allerdings nur geringen Einfluss. Fahrer mit System fühlen sich mit realgesteuertem Umgebungsverkehr stärker als Hindernis. Fahrer befolgen das System in geringerem Maß (Einfluss nachfolgender Fahrzeuge). Probanden ohne System fahren dichter auf als simulierte Fahrer ohne System. UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 17

18 Diskussion Einfluss der Art des Umgebungsverkehrs (simuliert vs real): Probandenurteile Befolgungsverhalten Ursache noch zu klären: Wissen oder Fahrverhalten? Für Studien mit möglichen sozialen Effekten vernetzte Fahrsimulation zu empfehlen Herausforderungen sind zu berücksichtigen: Eingeschränkte Kontrollierbarkeit der Prüfsituationen, erhöhter Aufwand, anspruchsvolle Szenarienerstellung, Weiterentwicklung der Fahrermodelle notwendig UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 18

19 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Dr. Dominik Mühlbacher UR:BAN-Konferenz 18./ Garching 19