自动驾驶汽车外显界面对行人过街行为的影响研究

作     者：陈宁 

作者单位：北京建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：秦华;程光

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：自动驾驶汽车 外显界面 人车交互 信息呈现 车辆排布 

摘      要：如今随着自动驾驶技术的关注度被提高,越来越多的学者对自动驾驶汽车进行了广泛的研究,自动驾驶技术也愈发成熟。目前自动驾驶汽车已开始在部分开放道路进行实验,测试自动驾驶汽车与行人等其他交通参与者共享的混行道路。由于行人是道路使用者中重要的组成部分,且行人经常不遵守交通规则穿行道路,他们的行为具有高度不可预测性,所以通过对自动驾驶汽车外显界面展开深入研究,以便行人快捷、高效地理解自动驾驶汽车的行驶意图,确保混合交通场景通行安全并提高通行效率。本文首先对自动驾驶汽车外显界面方面的国内外文献进行分析,结合信息呈现形式、角度与车辆的排布方式以及外显界面信息呈现的位置等理论,确认了本文的2个主要研究内容:1)找到一种行人过街最优的外显界面信息的呈现形式与角度;2)基于模拟仿真平台技术找到最优的车辆排布方式以及外显界面信息最优的呈现位置。为达到研究目标,本文借助Unity3d软件、Eprime软件等开展自动驾驶汽车外显界面与行人过街行为的交互研究。为了探究自动驾驶汽车外显界面信息的不同呈现形式与角度对行人过街行为的影响。利用“绿野仙踪实验法,采用真人真车的实地实验,文中选取了文字、图案、图文结合三种外显界面的信息呈现形式以及以行人为中心、以汽车为中心两种外显界面的信息呈现角度为自变量,共搭建了6个道路场景,共招募了10名高校学生,实验过程中采集参试者过街所用的时间、通过率作为客观评价指标以及调查问卷中对于简单明确性、一致性、舒适性、熟悉性、总体评价5项评价指标的打分情况作为主观评价指标。结果表明:在客观评价指标中,信息呈现效果最好的为以文字的呈现形式且是以行人为中心的角度去呈现信息;在主观评价指标中,信息呈现效果最好的是以图文结合的呈现形式且是以行人为中心的角度去呈现信息。为了探究自动驾驶汽车外显界面信息呈现的不同位置以及车辆不同的排布方式对行人过街行为的影响。使用Unity3d仿真软件共搭建了27个模拟真实道路场景,共招募了20名高校学生,选取车辆排布方式和外显界面呈现位置为自变量,实验过程中采集参试者过街反应时间、通过率作为客观评价指标,以及调查问卷中行人面对不同外显界面的信息呈现位置以及车辆排布方式时过街安全感的打分情况作为主观评价指标。结果表明:在客观评价指标中,行人在面对两辆车平行行驶且两辆车一起呈现信息以及远车道车在前行驶且两辆车一起呈现信息时效果最好;在主观评价指标中,行人在面对近车道的车在前行驶且两辆车同时呈现信息时效果最好。