Neuroergonomiczna ocena penetracji wskaźników ostrzegawczych eHMI w plutonach pojazdów: wpływ na obciążenie umysłowe pieszych, świadomość sytuacyjną i akceptację luk

Dlaczego to ma znaczenie przy codziennych przejściach przez ulicę

Gdy samochody uczą się prowadzić same, piesi nadal muszą podejmować decyzje w ułamku sekundy, czy bezpiecznie jest przejść przez jezdnię. Badanie to przygląda się nowemu rodzajowi sygnału świetlnego na pojazdach autonomicznych, który ostrzega pieszych o ryzyku przejścia, i stawia proste, lecz istotne pytanie: czy dodanie tych sygnałów faktycznie ułatwia i zwiększa bezpieczeństwo decydowania o przejściu — czy też czasami może wprowadzać dodatkowe zamieszanie?

Nowe sygnały ostrzegawcze na samochodach autonomicznych

Samochody autonomiczne na najwyższych poziomach automatyzacji mogą nie mieć uważnego kierowcy, z którym piesi mogliby nawiązać kontakt wzrokowy. Aby wypełnić tę lukę komunikacyjną, badacze zaproponowali „zewnętrzne” interfejsy — światła na zewnątrz pojazdu, które zmieniają kolor, by pokazać, jak ryzykowne jest przejście przed samochodem. W tym badaniu światła świecą na zielono przy niskim ryzyku, na żółto przy średnim i na czerwono przy wysokim, w zależności od tego, jak szybko samochód dotrze do miejsca przejścia. Zespół chciał sprawdzić, jak te sygnały wpływają na odczucia i sposób myślenia ludzi podczas oceniania luk w ruchu, szczególnie gdy niektóre samochody mają te światła, a inne nie.

Testowanie różnych mieszanek samochodów na ruchliwej drodze

Aby to zbadać, badacze pokazali 24 ochotnikom realistyczne nagrania wideo prostej, dwukierunkowej drogi bez sygnalizacji świetlnej i bez przejść dla pieszych. Z ustalonego punktu na krawężniku uczestnicy oglądali „plutony” przejeżdżających samochodów i wskazywali, czy zdecydowaliby się przejść przed każdym z nich. Badanie porównywało trzy sytuacje: żaden samochód nie miał świateł ostrzegawczych, wszystkie samochody je miały, albo tylko połowa samochodów je miała, losowo zmieszana z pojazdami bez nich. Prędkości pojazdów i odstępy czasowe między samochodami były kontrolowane, aby naśladować naturalny ruch. Podczas wybierania momentu przejścia uczestnicy słuchali też rzadkich, wysoko brzmiących piknięć przez słuchawki i cicho je zliczali, co pozwoliło badaczom śledzić, ile wysiłku umysłowego wymaga zadanie przejścia przez ulicę.

Badanie aktywności mózgu w trakcie podejmowania decyzji

Oprócz pytania o subiektywne odczucia trudności zadania, badanie wykorzystało metodę pomiaru fal mózgowych, żeby uzyskać bardziej bezpośredni odczyt obciążenia poznawczego. Uczestnicy nosili czepki z wieloma elektrodami mierzącymi aktywność elektryczną mózgu podczas liczenia piknięć. Znany sygnał mózgowy zwany P300 zwykle wzmacnia się, gdy ludzie mają zapas uwagi na zadanie wtórne. Jeśli zadanie przejścia pochłania dużo zasobów umysłowych, sygnał P300 w odpowiedzi na piknięcia staje się mniejszy. Po każdym bloku ruchu ochotnicy oceniali też, jak jasno rozumieli, co dzieje się na drodze, jak wymagająca była sytuacja i ile mieli jeszcze dostępnej uwagi — razem tworząc miarę ich świadomości sytuacyjnej.

Kiedy więcej sygnałów pomaga, a kiedy szkodzi

Najwyraźniejszy wzorzec pojawił się przy porównaniu trzech poziomów użycia świateł ostrzegawczych w plutonach pojazdów. Gdy każdy autonomiczny samochód w strumieniu pokazywał światła ostrzegawcze, ludzie zgłaszali lepsze zrozumienie sytuacji, czuli się mniej obciążeni, a ich sygnały mózgowe wskazywały na większy zapas uwagi. Co ważne, korzystali też skuteczniej z luk w ruchu: częściej odrzucali bardzo małe, ryzykowne przerwy i częściej wykorzystywali duże, bezpieczne luki. Ta ostrzejsza czułość na rozmiar luki pojawiła się bez jakiegokolwiek mierzalnego wzrostu obciążenia umysłowego w porównaniu z brakiem świateł. W przeciwieństwie do tego, gdy tylko połowa samochodów miała światła ostrzegawcze, a połowa nie, sytuacja się pogorszyła. Piesi rzadziej przechodzili przed samochodami z światłami, ich sygnały mózgowe wykazywały wyższe obciążenie umysłowe, a ich oceny ujawniały gorszą świadomość i mniej dostępnych zasobów poznawczych.

Co to oznacza dla przyszłości miejskich ulic

Dla osoby niebędącej specjalistą wniosek jest prosty: te nowe światła ostrzegawcze na samochodach autonomicznych mogą rzeczywiście pomóc pieszym — pod warunkiem że wszystkie takie pojazdy będą ich używać w jednolity sposób. W w pełni wyposażonym strumieniu ruchu światła ułatwiają ocenę, które luki są bezpieczne, nie przeciążając umysłu. Jednak w mieszanym świecie, gdzie niektóre samochody mają światła, a inne nie, dodatkowa informacja może faktycznie utrudniać decyzje o przejściu i zmęczyć bardziej. To sugeruje, że konieczne będą staranne plany, jasne standardy i edukacja publiczna w miastach wprowadzających zewnętrzne sygnały na pojazdach autonomicznych, aby systemy te upraszczały, a nie komplikowały codzienne przejścia przez ulicę.

Cytowanie: Yang, F., Sun, X., Ma, J. et al. Neuroergonomic evaluation of risk-warning eHMI penetration rates in vehicle platoons: effects on pedestrians’ mental workload, situation awareness, and gap acceptance. Sci Rep 16, 13582 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42814-3

Słowa kluczowe: pojazdy autonomiczne, bezpieczeństwo pieszych, sygnalizacja drogowa, obciążenie poznawcze, interakcja człowiek–maszyna