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在半自动驾驶场景中,被中断的接管请求中接管提示信息量的作用
为何千钧一发的交接至关重要
随着汽车越来越自动化,许多驾驶员想象着未来可以在汽车代为驾驶时阅读、工作或观看视频。但现有的半自动系统仍然有时需要人在极短时间内重新接管控制。本文探讨了当车辆请求驾驶员介入、并提供更多或更少关于原因的详细信息,然后这一过程被突然打断——例如响起电话——时会发生什么。理解这些时刻至关重要,因为数百毫秒的差别可能决定交接是否顺利,或变成危险的延误。
不仅仅是“注意”的信号
现代半自动汽车在遇到其无法单独处理的情形时会发出接管请求(TOR)。这些提示可以是通用的——本质上是“现在注意”——也可以是信息性的,暗示驾驶员可能需要执行的具体动作,例如变道或调节车速。早期研究表明,信息性警示有助于驾驶员更快反应并提高对交通情境的认知。然而,基础心理学的研究提出了一个可能的反常:当人们为特定任务做准备随后被另一项任务打断时,对原始准备的效用反而可能被削弱甚至抑制。作者探讨了这一悖论是否也适用于自动驾驶中的接管提示。

受控实验中的突发中断驾驶情境
为了检验这一点,研究者设计了一个严格控制的实验室实验,模拟了三级自动驾驶场景。参与者观看来自驾驶员视角的视频,显示一辆车在四车道道路上以不同车速行驶,且没有其他车辆。 在不可预测的时刻,他们会看到一个提示,该提示要么清楚地指示即将发生的驾驶动作(例如变道或速度改变),要么作为非信息性、通用的警告。在提示之后,参与者需根据一个简单的视觉符号执行所要求的变道或速度改变,测量他们反应的速度和准确性。然而,在一半的试次中,会在两者之间出现一个额外任务:一个简短的词语判断任务,要求人们判断一串字母是否为真实的德语单词。这个第二任务代表像电话或信息那样在车辆发出接管信号后立即侵入的干扰。
有用的信息,但易受干扰
结果显示,详细信息带来了明显好处。在整个实验中,当提示是信息性时,驾驶员对接管任务的反应比非信息性提示快约40毫秒,同时错误率并未增加。即使在出现干扰的词语任务时,这一优势仍然存在:信息性接管提示从未表现得比非信息性提示更差。然而,中断确实削弱了这一优势的幅度。当没有额外任务时,信息性提示带来的时间节省更大;当出现干扰任务时,这一优势缩小。换言之,中断并未将有益的提示变为有害,但它部分侵蚀了提示的积极效果,并略微减慢了对驾驶动作的准备速度。

练习让交接更顺畅
研究者还考察了这些效应在实验过程中随试次变化的情况。开始时,信息性提示在反应时间上产生的收益最大,尤其在未被打断时。随着参与者对整体模式(提示、可能的中断、然后是驾驶任务)逐渐熟悉,他们变得更高效。干扰任务对信息性提示益处的负面影响在早期经验后达到峰值,随后逐步减弱。到实验结束时,参与者似乎已经发展出降低干扰与接管间冲突的心理策略,使系统对中断更具弹性。
为真实车辆设计更安全的警示
对日常驾驶员而言,主要结论很直接:详尽的接管警示是有益的,而在此类警示之后出现的分心则有害。信息性TOR有助于人们更快地为正确的操作做准备,即便有其他事短暂夺走了他们的注意。但要获得全部安全效益,接管请求发出后的那一刻应尽可能避免干扰。就实际操作而言,未来的半自动汽车可以将丰富、具体的警示与在发出TOR时临时屏蔽来电、消息或其他吸引注意的功能相结合。该研究还暗示,受监督的接管练习——例如在模拟器中——可能有助于驾驶员在真实道路情形下应对突发中断时更具鲁棒性。
引用: Berger, A., Damm, N., Baumann, M. et al. The role of take-over cue informativity in interrupted take-over requests in a semi-automated driving scenario. Sci Rep 16, 2628 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36614-y
关键词: 半自动驾驶, 接管请求, 驾驶员分心, 人机自动化交互, 反应时间