Hintergrund
In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Verbundprojekt STADT:up entwickeln 22 Partner aus Industrie und Forschung auf Nutzerbedürfnisse zugeschnittene Konzepte und Pilotapplikationen des durchgängigen automatisierten Fahrens im urbanen Raum. Schwerpunkte liegen in der Umsetzung neuer, KI-basierter Methoden und deren Demonstration in automatisierten Fahrsystemen, insbesondere bei komplexen Verkehrssituationen. Spezielle Betrachtung finden verletzliche Verkehrsteilnehmende, komplexe Knotenpunkte sowie automatisiertes Einfädeln und Umfahren von Hindernissen.
Ziele
STADT:up zielt auf durchgängige, skalierbare Lösungen für künftige urbane Mobilität: Die Fahrzeuge müssen auch komplexe innerstädtische Verkehrsszenarien sicher beherrschen. Im Hinblick auf realitätsnahe Perspektiven künftiger urbaner Mobilität werden geeignete Zukunftskonzepte erarbeitet und Anforderungen anhand der Bedürfnisse der Nutzenden abgeleitet.
Das Institut für Arbeitswissenschaft forscht im Projekt STADT:up in dem Teilprojekt „Human Factors“ an der Gestaltung der Interaktion zwischen Mensch und automatisierten Fahrzeugen über Human-Machine-Interfaces (HMIs). Dabei werden aus einer menschzentrierten Perspektive Konzepte und HMI-Prototypen entwickelt, die das durchgängig automatisierte Fahren in der Stadt demonstrieren mit den Themenschwerpunkten „Shared Control in der automatisierten Fahrzeugführung“, „Nutzerzentrierte Konzepte der Teleoperation“ und „Kooperation in alltäglichen Verkehrssituationen“.
Methodik
Anhand des Vorgehens nach dem menschzentrierten Gestaltungsprozess (DIN EN ISO 9241-210) werden die Themen Shared Control, Teleoperation und Kooperation zwischen unterschiedlich stark automatisierten Verkehrsteilnehmenden bearbeitet.
Shared Control
Um eine durchgängige automatisierte Fahrt auf unterschiedlichen Automatisierungsleveln zu ermöglichen, werden Gestaltungslösungen für die Interaktion zwischen Fahrer und Fahrzeug durch die Umsetzung von Shared Control-Konzepten entwickelt. Dazu werden möglich Transitionen auf Basis der Teilaufgaben der Fahrzeugführung beschrieben, Verantwortlichkeiten von System und Fahrer:in zugeordnet und die situationsabhängigen Informationsbedarfe von Fahrenden identifiziert. Daraus wird eine Anforderungsliste als Basis für die Entwicklung von HMI Konzepten für das Shared Control abgeleitet, HMI Konzepte werden iterativ konzipiert, prototypische umgesetzt und evaluiert.
Teleoperation
In Situationen, in denen der Fahrer / die Fahrerin nicht bereit für die Übernahme der Fahrzeugführungsaufgabe ist, erfolgt dies durch die technische Aufsichtsperson (entsprechend der Verordnung zum autonomen Fahren). Für diese Situationen werden anhand einer Aufgabenanalyse Zuständigkeiten, Informationsbedarfe und Abläufe für die Interaktion zwischen technischer Aufsicht, Fahrzeug und Fahrzeuginsassen analysiert. HMI-Konzepte werden iterativ erarbeitet, prototypisch umgesetzt und in Probandenversuchen evaluiert.
Kooperation
Des Weiteren werden xHMI Lösungen entwickelt, die die Kooperationsbereitschaft von Fahrerenden beim Fahren auf niedrigen Automatisierungsleveln fördern, so dass höher automatisierte Fahrzeuge problemlos in den Verkehrsfluss integriert werden. Die Kooperationskonzepte ergänzen bei einer durchgängig automatisierten Fahrt das ganzheitliche Interaktionskonzept zwischen Fahrer bzw. Fahrzeuginsassen, anderen Verkehrsteilnehmenden und der technischen Aufsicht für Fahrtabschnitte mit einem niedrigen Automatisierungslevel. Auch hier werden zunächst die Interaktionsschritte in Kooperationssituationen abgeleitet und anschließend entsprechend dem menschzentrierten Gestaltungsprozess die Anforderungen festgelegt. Darauf aufbauend werden in einem iterativen Vorgehen HMI-Konzepte erarbeitet, prototypisch umgesetzt und in Probandenversuchen evaluiert.
