@CITY – Automatisiertes Fahren in der Stadt: Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmenden

Im Folgenden finden Sie eine kurze Zusammenfassung des Projektes. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte die Projektverantwortlichen über den Kontaktbutton auf der rechten Seite.

Hintergrund

Die Forschungsinitiative @CITY führte 15 Partner aus Automobilwirtschaft, Zulieferindustrie, Software-Entwicklung und Universitäten zusammen. Untergliedert in die zwei Projekte @CITY und @CITY-AF wurden Konzepte, Technologien und prototypische Anwendungen entwickelt, die das automatisierte Fahren in komplexen urbanen Räumen ermöglichen. Ziel war es, den Stadtverkehr der Zukunft für alle Verkehrsteilnehmer möglichst sicher, komfortabel und effizient zu gestalten. Unterstützt wurde die Forschungsinitiative vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) mit einem Fördervolumen von rund 20 Millionen Euro.

Das Institut für Arbeitswissenschaft war im Projekt @CITY-AF vertreten und forschte im Teilprojekt „Mensch-Fahrzeug-Interaktion“. In diesem Teilprojekt ging es um die Interaktion zwischen den drei Protagonisten: Fahrzeugnutzer, automatisiertes Fahrzeug sowie andere Verkehrsteilnehmer. Einen Forschungsschwerpunkt bildete die Ausführung fahrfremder Tätigkeiten bei automatisierter Fahrt.

Weitere Informationen zu dem Projekt finden Sie unter https://www.atcity-online.de/

Ziele

Um den Verkehrsfluss aufrecht zu halten und (mögliche) Konflikte zu lösen, kommunizieren Verkehrsteilnehmer fortlaufend durch explizite und implizite Signale. Obwohl Kommunikation zwischen unterschiedlichen Verkehrsteilnehmern typisch für den urbanen Verkehrsraum ist, war diese nur ansatzweise erforscht. Im Szenario des hochautomatisierten Fahrens (SAE L3) muss das Fahrzeug die kommunikative Funktion eines menschlichen Fahrers übernehmen. Daraus resultieren weitreichende Fragestellungen hinsichtlich der zukünftigen Kommunikation zwischen Fahrzeugnutzer, automatisierten Fahrzeug und anderen Verkehrsteilnehmern im Mischverkehr des urbanen Raumes.

Methodik

Zur Erforschung dieser Fragestellungen wurden folgende Aufgabenschritte im Projekt @CITY bearbeitet: Zunächst wurden Szenarien, in denen Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern (u.a. Autofahrer, Fußgänger und Fahrradfahrer) vorkamen, umfassend beschrieben. Anschließend wurden relevante Kommunikationskanäle zur Übertragung von Informationen zwischen automatisierten Fahrzeugen und anderen Verkehrsteilnehmern identifiziert. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden schließlich auf die Gestaltung eines automatisierten Kommunikationskonzepts übertragen und prototypisch umgesetzt. Abschließend wurden Nutzerstudien unter Berücksichtigung von Verständlichkeit, Sicherheit, Akzeptanz bei Endnutzern sowie Zielgerichtetheit der Kommunikation im städtischen Verkehr durchgeführt.

Ergebnisse

Use Cases und Szenarien der Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern im urbanen Verkehrsraum wurden in einem Katalog dokumentiert. Die detaillierte Analyse ausgewählter Szenarien liefert Kommunikationssequenzen, die als Ausgangsbasis für die menschzentrierte Entwicklung von externen Mensch-Maschinen Schnittstellen (eHMI) am Fahrzeug dienen.

Die durchgeführten menschzentrierten Entwicklungen und Evaluationen von eHMIs automatisierter Fahrzeuge zur Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmenden zeigen, dass andere Verkehrsteilnehmende von eHMI-Gestaltungslösungen stärker profitieren, die nicht nur den Automationsstatus signalisieren, sondern auch Signale zu der Wahrnehmung von anderen Verkehrsteilnehmenden in der Umgebung eines automatisierten Fahrzeugs und Signale zur Intention des automatisierten Fahrzeugs darbieten. Die im Projekt entwickelten eHMI-Principles wurden als anwendungsnaher Katalog von Empfehlungen dargelegt, mit dessen Hilfe die Entwicklung und Evaluation von eHMI für automatisierte Fahrzeuge zielgerichtet in der Praxis begleitet werden kann, z. B. durch die Verwendung der eHMI-Principles als Checkliste.

Wilbrink, M., Cieler, S., Weiß, S.L., Beggiato, M., Joisten, P., Feierle, A. & Oehl, M. (2023). Principles for External Human-Machine Interfaces. Information, 14(8), 463. https://doi.org/10.3390/info14080463

Joisten, P., Müller, A.L. & Abendroth, B. (2023). Forschungsprojekt City-AF – Automatisierte Fahrfunktionen: Schlussbericht zum Teilprojekt TP4: Mensch-Fahrzeug-Interaktion.

Joisten, P. (2023). Untersuchungen zu Verhaltensanpassungen von zu Fuß Gehenden bei der Interaktion mit hochautomatisierten Pkw. [Dissertation] Technische Universität Darmstadt.

Joisten, P., Schwindt, S., Theobald, N. & Abendroth, B. (2022). Pedestrians’ Mental Model Development after Initial Encounters with Automated Driving Systems. In: 33rd European Conference on Cognitive Ergonomics (ECCE 2022). 4.-7. Oktober 2022, Kaiserslautern. https://doi.org/10.1145/3552327.3552331

Joisten, P., Theobald, N., & Abendroth, B. (2022). Pedestrians’ Crossing Decisions While Interacting with Automated Vehicles – Insights from a Longitudinal Study. In: 13th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics (AHFE 2022). 24.-28. Juli 2022, New York. http://doi.org/10.54941/ahfe1002445

Joisten, P., Theobald, N., Webler, A., & Abendroth, B. (2022). Je mehr eHMI, desto besser? Querungsentscheidungen von Fußgänger:innen an Eimündungen mit Signalen von automatisierten Fahrzeugen. In: 64. Tagung experimentell arbeitender Psychologen (TeaP). 20.-23. März 2022, Köln.

Joisten, P. (2022). Erfahrungseffekte von Fußgänger:innen bei der Interaktion mit automatisierten Pkw – Ein Untersuchungskonzept. In: 68. Frühjahrskongress der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft. 2.-4. März 2022, Magdeburg, virtuelle Konferenz.

Joisten, P., Liu, Z., Theobald, N., Webler, A., & Abendroth, B. (2021). Communication of Automated Vehicles and Pedestrian Groups: An Intercultural Study on Pedestrians’ Street Crossing Decisions. In: S. Schneegass, B. Pfleging & D. Kern (Hrsg.), Tagungsband Mensch und Computer 2021 (MuC '21). ACM, New York, NY, USA, 49-53. https://doi.org/10.1145/3473856.3474004

Joisten, P., Niessen, P. & Abendroth, B. (2021). Pedestrians' Attitudes Towards Automated Vehicles: A Qualitative Study Based on Interviews in Germany. In: N.L. Black, W.P. Neumann & I. Noy (Hrsg.), Proceedings of the 21st Congress of the International Ergonomics Association (IEA 2021). Lectures Notes in Networks and Systems, Vol. 221. Cham: Springer.

Joisten, P., Vögler, M.K. & Abendroth, B. (2021). Gewöhnen wir uns an fahrerlose Pkw? Untersuchung der Intention zur Straßenüberquerung von Fußgänger/-innen im kontrollierten Feld. In: A. Huckauf, M. Baumann, M. Ernst, C. Herber, M. Kiefer & M. Sauter (Hrsg.), 63. Tagung experimentell arbeitender Psychologen (TeaP 2021). Lengerich: Pabst Science Publishers.

Joisten, P., Theobald, N., Schwindt, S., Walter, J. & Abendroth, B. (2020). Designing the Communication with Automated Vehicles: The Case of Elderly Pedestrians. In: Workshop on Inclusive Communication between Automated Vehicles and Vulnerable Road Users. In conjunction with MobileHCI 2020.

Joisten, P., Freund, A. & Abendroth, B. (2020). Gestaltungsdimensionen der Kommunikation von automatisierten Fahrzeugen und anderen Verkehrsteilnehmenden. Zeitschrift für Arbeitswissenschaft, 74(2). https://doi.org/10.1007/s41449-020-00199-7

Joisten, P., Alexandi, E., Drews, R., Klassen, L., Petersohn, P., Pick, A., Schwindt, S. & Abendroth, B. (2020). Displaying Vehicle Driving Mode – Effects on Pedestrian Behavior and Perceived Safety. In: Ahram, Tareq; Karwowski, Waldemar; Pickl, Stefan; Taiar, Redha (Hrsg.) Proceedings of the 2nd International Conference on Human Systems Engineering and Design (IHSED2019): Future Trends and Applications, Universität der Bundeswehr München, 16.-18. September 2019, München.

Joisten, P., Müller, A., Walter, J., Abendroth, B. & Bruder, R. (2019). Neue Ansätze der Human Factors Forschung im Zeitalter des hochautomatisierten Fahrens. Darmstadt, In: Mensch und Fahrzeug, Technische Universität Darmstadt, 02.-03. April 2019, S. 69-89.

Joisten, P., Barden, J., Becker, A. & Abendroth, B. (2019). Wie wollen Fußgänger mit einem automatisierten Bus kommunizieren? Ergebnisse einer Befragung im Testfeld Bad Birnbach. In: Bericht zum 65. Arbeitswissenschaftlichen Kongress, 27. Februar – 1. März 2019, Dortmund, GfA-Press.