Institut für Verkehrssystemtechnik Dipl.-Psych. David Käthner Telefon:0531 / Ein kognitives Fahrermodell: Mechanismen des Situationsbewusstseins Dipl.-Psych. David Käthner Nutzen und Ziel eines kognitiven Fahrermodells Durch moderne Assistenz- und Informationssysteme (ADAS) verändert sich die Fahraufgabe stark – wie genau ist weitgehend unklar. Eine empirische Einschätzung des Einflusses dieser Systeme ist meist nicht zielführend, weil die dafür eigentlich nötigen Ressourcen nicht zur Verfügung stehen. Mit ausführbaren Modellen des menschlichen Fahrers ließe sich die Wirkung etwa eines Spurwechselassistenten wesentlich besser untersuchen und verstehen. Ein solches Modell existiert bisher nicht. Die Grundlagenforschung der Psychologie stellt kognitive Architekturen bereit, die Theorien über die aufgabenunabhängigen Bestandteile menschlicher Kognition als Computerprogramme implementieren. Im Rahmen einer solchen Architektur sollen ausgewählte Bereiche des Fahrerverhaltens modelliert werden. kognitive Modellierung mit ACT-R (Adaptive Control of Thought – Rational) Algorithmische Modelle menschlichen Verhaltens versuchen, geeigente funktionale Zusammenhänge zu finden, um das Innenleben der „Black Box“ zwischen Input (Objekte der Umwelt) und Output (Verhalten) zu beschreiben. Kognition bleibt jedoch immer verborgen – die Modelle sind daher mehr oder weniger nützlich, jedoch nie wahr oder falsch. Um ein möglichst geeignetes Modell zu finden, kann das Modell anhand von Daten aus einem Versuch erstellt werden – und anschließend an einem zweiten Datensatz aus einem anderen Experiment überprüft werden. Modell Methode Experiment allgemeine Annahmen über menschliche Kognition ACT-R Annahmen über spezifische Bereich VersuchspersonenACT-R Modell Übereinstimmung? Ergebnisse ausgewählter psychologischer Experimente Situationsbewusstsein und die Fahraufgabe Der aus der Luftfahrt stammende Begriff des Situationsbewusstseins (Situation Awareness, SA) will beschreiben, wie gut das Situationsmodell des Fahrers ist – und welche kognitiven Prozesse für die Erstellung dieses Modells verantwortlich sind. Für ein gutes Situationsmodell müssen die wichtigen Elemente der Umwelt wahrgenommen und in ein Gesamtbild integriert werden. Doch erst Vorhersage ihres Zustands in der nahen Zukunft ermöglicht effektive Planung, vor allem in einer hochdynamischen Umwelt. Das Autofahren gehört zu den komplexesten Aufgaben, die Menschen ausführen. Selbst modernste autonome Fahrzeuge sind in einer anspruchsvollen Situation im Stadtverkehr nicht annähernd so erfolgreich wie ein aufmerksamer menschlicher Fahrer. Angesichts der knappen Ressourcen menschlicher Informationsverarbeitung ist dafür ein hervorragendes Situationsbewusstsein notwendig. Wie wichtig sind andere Fahrzeuge, und wie gut werden sie erinnert? 120 Freeze Startspur links vs. Startspur rechts Spurwechsel in mehr oder weniger dichtem Verkehr Abfrage der umgebenden Fahrzeuge vor, neben, nach dem Spurwechsel sowie auf freier Strecke Untersuchung von Spurwechselvorgängen auf einer zweispurigen Autobahn mittels Einfriertechnik