Ontwerpen van wegen en voertuigen met de mens als maat der dingen

Ontwerpen van wegen en voertuigen met de mens als maat der dingen Richard van der Horst

Inhoud • • • • •

2

Context De weggebruiker als informatieverwerkend systeem Afleiding ITS Voorbeelden van onderzoek verkeersgedrag • Contraflow systemen bij Werk-in-uitvoering • Signalering Westerscheldetunnel • Rijsimulatorstudie omgevingscomplexiteit en taakbelasting • Navigatiesystemen • ACC en taakbelasting

Managing Risk in Transport

11- mei 2010

1

Context • Mobiliteitsbehoefte blijft groeien • Files, overlast, onveiligheid -> veiliger en zorgvuldiger gebruik bestaande infrastructuur

• ICT biedt oplossingen -> Intelligent Transport Systems ITS • Bestuurder blijft voorlopig verantwoordelijk • Wegkant: verkeersmanagement voor veiliger, efficiënter, schoner en meer betrouwbaar verkeer

• In-voertuig: diensten en systemen die bestuurder informeren en ondersteunen voor een veilige, efficiënte en comfortabele rit

• Slimme auto kan op termijn niet zonder slimme weg en v.v. • Maak systemen coöperatief! 3


11- mei 2010

Wegkant DVM (Nu) AVB (2001) •Informeren • Waarschuwen • Geleiden • Regelen • Handhaven

4


11- mei 2010

2

Wegkant DVM (Morgen?)

Flexibele Baan Indeling

Ritsen met electronische gidsen

GRIPS 5


11- mei 2010

Of alles in de auto?

6


11- mei 2010

3

Met als resultaat?

7


11- mei 2010

Integrale systeembenadering nodig • INFRASTRUCTUUR • Weg systeem (weg + verkeersmanagement + verkeersregels) ontwerp gebaseerd op menselijke mogelijkheden en beperkingen (self-explaining roads)

• Voertuig • Ondersteunt de rijtaak • Geeft bescherming

• Mens • Goed geïnformeerd en getraind • In toom gehouden als het nodig is

8


Samenhang tussen: • Wegen en kruispunten • Traditioneel wegontwerp en dynamisch verkeersmanagement • Wegontwerp en moderne intelligentie langs de weg • Weg- en voertuigsystemen 11- mei 2010

4

Rijden lijkt zo eenvoudig (Lie, 2003)

9


11- mei 2010

Verkeersveiligheid vs. verkeersproces

10


11- mei 2010

5

Classificatie dodelijke ongevallen 1998/1999 (Lie, 2003)

Mistake leading to fatal crash forces related to road design and speed limit (n=637 ) Severe deliberate violence of rules 7% 62%

4%

10%

11

leading to fatal crash forces (n=111 ) 2%

15%

Lack of personal safety equipment has resulted in fatal crash forces (n=218 )


11- mei 2010

Rijtaak • •

•

Strategische niveau • Plannen en volgen te nemen route (minuten-uren) Manoeuvreniveau • Interactie met weg en andere weggebruikers (seconden minuten) Regelniveau • Snelheid regelen en koershouden (1/10 seconden seconden)

-

+ complexity

-

NAVIGATION

GUIDANCE

CONTROL 12


primacy

+ 11- mei 2010

6

Taakuitvoering Op basis van: •

•

•

13

Kennis • bewuste aandacht nodig, interpreteren, deductief redeneren, begrijpen Regels • herkenning situatie leidt tot start serie gedragingen die daarbij passen Vaardigheden • ‘automatisch’ leidt informatie tot doelgericht gedrag zonder bewuste controle


11- mei 2010

Modelleren van de rijtaak

14


11- mei 2010

7

Modelleren van rijgedrag

15


11- mei 2010

De weggebruiker als informatieverwerkend systeem

Waarnemen (vooral visueel) • Aandacht • Detecteren • top-down (taakgestuurd) • bottom-up (opvallendheid) • Wisselwerking met Verwachtingen!

Verwerken • Herkennen • ‘Lezen’ • Begrijpen

Beslissen Handelen

16


11- mei 2010

8

Herkennen/begrijpen • Herkennen: • Informatie past in set van dingen die men al eens eerder gezien of meegemaakt heeft • Begrijpen: • Toekennen bedoelde betekenis, weten wat ermee te doen • Kennis: • Aangeleerd (bij rij-opleiding), het waarom uitgelegd helpt. Toepassingen moeten consistent en begrijpelijk zijn! • Voorbeeldgedrag anderen (Als 1 schaap over de dam is…) • Eigen ervaring

17


11- mei 2010

Begrijpelijkheid Veel tijd besteed om verkeersregels aan te leren Toepassing ervan moet wel begrijpelijk zijn

18


11- mei 2010

9

Taakbelasting low workload

normal workload

high workload

overload

performance

good

effort

poor low

19


task demands

high

11- mei 2010

Bewust ergens aandacht aan besteden kan maar voor één ding tegelijk

20


11- mei 2010

10

Afleiding • Langs de weg

• In-voertuig

21


11- mei 2010

Onoplettendheid/afleiding (100-car study) 90

Percent of Events

80 70 60 50

Inattentive

40

Attentive

30 20 10 0 Crash

Near Crash Severity

22


11- mei 2010

11

Onoplettendheid/afleiding (100-car study)

23


11- mei 2010

Onoplettendheid/afleiding • ‘Onoplettendheid’ is niet gelijk aan ‘niet op de weg kijken’ -> visuele onoplettendheid • Maar ook mentale afleiding • Deel ongevallen gebeurt terwijl mensen wel vooruit kijken: eyes wide shut/look but fail to see

Baseline 24


Cognitieve taak 11- mei 2010

12

In-car technologie en taakniveaus Strategisch niveau Navigatie systemen Routegeleiding RDS-TMC

Manoeuvre niveau Anti-Bots Systemen Inhaalassistent Adaptive Cruise Control File-assistent

Regelniveau LDWA Koershouden Cruise control ISA 25


11- mei 2010

Rol van de bestuurder

• Van human-in-the-loop naar supervisory control: • Overbelasting/onderbelasting • Verlies van vaardigheden • Gedragsaanpassing (onoplettender, langer doorrijden, rijden in gedegradeerde omstandigheden) • HF introductie problemen: • Naar tijd (mengeling van voertuigen met/zonder) • Naar plaats (bijv. alleen op ASW) • Naar functie (situation awareness, mode error) 26


11- mei 2010

13

Onderzoek Verkeersgedrag:

Ongevalsanalyses Video-observaties Field Operational Tests Geïnstrumenteerde voertuigen Rijsimulator

driver

vehicle

Laboratorium experimenten

+ - 27

Mathematisch modelleren valide effects interpreteerbaar +


11- mei 2010

TNO rijsimulatoren

28


11- mei 2010

14

Waarom onderzoek in rijsimulator? • Onderzoek naar (nog) niet bestaande situaties • Nieuw wegontwerp • In-car systeem

• Verkeersveiligheid in het geding • Diabetenonderzoek

• Meer controle over experimentele condities • Ander verkeer (invoegend verkeer, afremmende voorligger) • Mist

Belangrijke begrippen • Validiteit (relatief en absoluut) • Face-validity

29


11- mei 2010

Contraflow systemen Werk-in-uitvoering (contraflow-systemen) In opdracht van RWS-AVV (nu RWS-DVS)

Vraagstelling: Hoe lang mag een dergelijke wegsituatie zijn? • veiligheid • comfort • inspanning

30


11- mei 2010

15

3-1 systeem PLAATJE 3-1 systeem

31


11- mei 2010

4-0 systeem PLAATJE 4-0 systeem

32


11- mei 2010

16

Vraagstelling Waarom rijsimulator? • Te gevaarlijk om in werkelijkheid te proberen

Nagebouwd in simulator: • verschillende breedtes • met of zonder ander verkeer ernaast (dreiging) • verandert het gedrag met lengte?

33


11- mei 2010

Resultaten Proefpersonen bang om vrachtverkeer in te halen Bewijs voor gevoel van engte •Gedrag op 3-1 systeem veiliger dan 4-0 • Bredere rijstrook is veiliger en comfortabeler • > 4 km meer ingespannen sturen minder nauwkeurig rijden • alleen 3-1 met 2.75m rijstrook toelaatbaar tot 8 km

34


11- mei 2010

17

Westerscheldetunnel Voor RWS 6.6 km lang: geen aparte evacuatie-buis

Vraagstelling: Hoe bereid je bij calamiteit verkeer in andere tunnelbuis het beste voor binnen 1 minuut? 35


11- mei 2010

Simulatorstudie Bij calamiteit (vluchters uit andere buis): 1) Stilzetten met verkeerssignalering en verkeerslichten 2) Linkerrijstrook afkruisen met verkeerssignalering Verkeer stilzetten Voetganger op 60 s

percentage automobilisten

60 50 40 30 20 10 0

36

stops < 60 s

stops > 60 s


rijstrookwissel

aanrijding

11- mei 2010

18

Resultaten Westerscheldetunnel Afkruisen linker rijstrook

80 in linker strook

percentage automobilisten

Voetganger op 60 s 100

60 40 20 0

t<5

t=10

t=15

t=20

t=25

t=30

moment van rijstrookwisselen (s)

Conclusie: • Zelfs in rijsimulator stopt men niet in tunnel! • Afkruisen linker rijstrook veel beter 37


11- mei 2010

Omgevingscomplexiteit en taakbelasting Opdracht RWS-DVS: ontwikkelen standaardmethode meten werkbelasting Hoe effecten omgevingskenmerken ASW te meten? A10 Ringweg Amsterdam

38


11- mei 2010

19

39

40

% gemiste stimuli

8000 - 8800 [m] 8800 - 9600 [m] 9600 - 10400 [m]

Cijfertaak

met

10400 - 11200 [m] 11200 - 12000 [m] 12000 - 12800 [m] 12800 - 13600 [m] 13600 - 14400 [m] 14400 - 15200 [m] 15200 - 16000 [m]

zonder

16000 - 16800 [m]

PDT

Omgevingscomplexiteit en taakbelasting

7200 - 8000 [m]

45

16000 - 16800 [m]

variant minimum maximum

15200 - 16000 [m]

40

maximum variant minimum variant

zonder

14400 - 15200 [m]

35

13600 - 14400 [m]

30

12800 - 13600 [m]

25

12000 - 12800 [m]

20

11200 - 12000 [m]

15

10400 - 11200 [m]

5

8800 - 9600 [m] 9600 - 10400 [m]

10

0 8000 - 8800 [m]

PDT


75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

cijfertaak

Omgevingscomplexiteit en taakbelasting


BSMI

7200 - 8000 [m]

met 11- mei 2010

11- mei 2010

20

Voorbeeld: TomTom en DeltaLloyd • Is het veiliger? • Minder kilometers? • • • • • • • .

41

Simulator of praktijk (geïnstrumenteerd voertuig?) Welke soort wegen? Controle conditie? Wat meten we? Welke proefpersonen? Binnen of tussen proefpersonen exp.? ?

Managing 41 Risk in Transport

11- mei 2010

Keuzes • • • •

36 ppn Onbekend met gebied Huidige positie en bestemming (adres en stad) Route was voorgeprogrammeerd

3 condities 1. Controle conditie? Eigen keus (kaart, internet, pen en papier) 2. Met TomTom Go 910 3. Waypoint conditie

42


11- mei 2010

21

Routekeuze en variabelen • • • •

43

Autosnelweg, 80 km wegen, stad Niet te lang: Vermoeidheid! Binnen proefpersonen: 3 verschillende routes Onafhankelijke maten: • Werklast (PDT, RSME) • Positie (GPS) • Snelheid • Deceleratie (m/s2) • Onveilig gedrag (rij-instructeur) • Totale afstand en tijd • Tijd dat voertuig stilstond • Brandstofverbruik


11- mei 2010

Resultaten • Minder kilometers (16%) • Kortere reistijd (18%) • Minder stoppen (25%) • Kortere stoptijden (35%) • Hogere gemiddelde snelheid (2 km/h) • Geen extra brandstof • Lagere objectieve werklast • Lagere subjectieve werklast

Rijden met navigatiesysteem in onbekend gebied veiliger en efficiënter

44


11- mei 2010

22

Adaptive Cruise Control (ACC) en visuele werklast Is er met ACC minder visuele aandacht nodig voor het volgen van voorligger?

Occlusie: • Kijkfrequentie • Fractie tijd nit op de weg kijken 45


11- mei 2010

46


11- mei 2010

23

Conclusies ACC 2,5

Occlusion time (seconds)

2,0

1,5

1,0

0,5 Car following Braking 0,0 NO ACC

• • • • 47

ACC

Bril langer dicht met ACC Rijden met ACC vermindert onzekerheid en visuele werklast Minder aandacht nodig voor volgen met ACC Assisting ACC niet populair bij de proefpersonen Managing Risk in Transport

11- mei 2010

Samenvattend (1) • Mens als informatieverwerkend systeem geeft inzicht in wat mensen kunnen en doen • Onoplettendheid/afleiding belangrijke oorzaak ongevallen • Integrale systeembenadering: • Samenhang tussen: • Wegen en kruispunten • Traditioneel ontwerp en dynamisch verkeersmanagement • Weg- en voertuigsystemen • Gedragsmodellen (incl. fouten en vergissingen mensen) • Toetsen maatregelen in onderlinge samenhang • Europees uitwisselen kennis, onderzoek, regelgeving

48


11- mei 2010

24

Samenvattend (2) • Weggebruiker heeft beperkte capaciteit voor informatieverwerking (1-kanaals systeem) • • • •

visuele waarneming wisselwerking tussen input en verwachtingen aandachtsproces zowel top-down als bottom-up Trek niveaus van rijtaak uit elkaar (naar tijd en plaats) Geen afleiding op momenten dat rijtaak aandacht vergt

• Houd het simpel • eenvoud kenmerk van het ware • communiceer eenduidig

• Hanteer ergonomische principes voor informatiedragers • Houd rekening met elementaire eigenschappen zintuigen • Informatie moet zichtbaar, leesbaar, maar ook eenduidig, herkenbaar, begrijpelijk en consistent zijn

49


11- mei 2010

25

Ontwerpen van wegen en voertuigen met de mens als maat der dingen

Recommend Documents