Разработка методики проектирования режимов бортового информирования водителя в рамках задач интеллектуальных транспортных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.01, кандидат наук Изонов, Сергей Викторович

• Изонов, Сергей Викторович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Изонов, Сергей Викторович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

1 Отечественный и зарубежный опыт разработки режимов информирования водителей и изучения процессов восприятия информации в процессе управления

1.1 Актуализация разработки режимов информирования водителя

в рамках задач интеллектуальных транспортных систем

1.2 Исследования процессов восприятия информации водителем

1.3 Влияние окружающей среды на способность водителя воспринимать информацию

1.4 Индикаторы, характеризующие способность водителя воспринимать информацию

1.5 Психологические аспекты информирования водителей

1.6 Дорожные ситуации, провоцирующие аварийные ситуации и дорожно-транспортные происшествия

1.7 Сценарии взаимодействия между водителем и интеллектуальной транспортной системы

1.8 Обоснование разработки методики обоснования оптимальных режимов информирования водителя в рамках задач интеллектуальных транспортных систем

1.9 Структура диссертационного исследования

1.10 Выводы по первой главе

2 Разработка математической модели расчета полного времени восприятия информации

2.1 Разработка целевой функции диссертационного исследования

2.2 Вариации средств информирования и их влияние на эффективность информирования

2.3 Математическая модель расчета полного времени восприятия информации режимов бортового информирования

2.4 Поправки модели с учетом внешних факторов

2.5 Обоснование проведения экспериментального исследования

2.6 Выводы по второй главе

3 Экспериментальное исследование реакции водителя на современные и перспективные средства информирования, их комбинации и информационное содержание сообщений

3.1 Экспериментальная установка

3.2 План экспериментального исследования

3.2.1 Определение минимального объема выборки экспериментального исследования

3.2.2 Программа экспериментального исследования средства информирования «аудио-сигнализация»

3.2.3 Результаты экспериментов средства информирования «Аудио-сигнализатор»

3.2.4 Программа экспериментального исследования средства информирования «аудио-сообщение»

3.2.5 Результаты эксперимента средства информирования «Аудио-сообщение»

3.2.6 Программа экспериментального исследования средства информирования «свето-индикатор»

3.2.7 Результаты эксперимента средства информирования «Свето-индикатор»

3.2.8 Программа экспериментального исследования средства информирования «дисплей»

3.2.9 Результат эксперимента средства информирования «Дисплей»

3

3.2.10 Программа экспериментального исследования средства информирования «проекция на ветровое стекло»

3.2.11 Результаты эксперимента средства информирования «Проекция на ветровое стекло»

3.2.12 Программа экспериментального исследования оптимальных комбинаций средств информирования

3.2.13 Результаты экспериментов с комбинациями средств информирования

3.2.14 Результаты эксперимента по комбинациям проекция на ветровое стекло и аудио-сигнализатор в условиях управления автомобилем в городских условиях

3.3 Выводы по третьей главе

4 Методика разработки оптимальных режимов бортового информирования водителя в рамках задач интеллектуальных транспортных систем

4.1 Построение зависимостей эффективности информирования от вариаций средств информирования

4.2 Рекомендации по формированию бортовых режимов информирования водителя в рамках задач интеллектуальных транспортных систем

4.2.1 Рекомендации к выбору средства информирования

4.2.2 Рекомендации к информационному содержанию сообщений

4.2.3 Рекомендации по приоритету сообщений

4.2.4 Рекомендации по доводке режима информирования в процессе эксплуатации

4.2.5 Техническая реализация сервисов интеллектуальной транспортной системы

4.3 Разработка алгоритма проектирования режима бортового информирования водителя в рамках задач интеллектуальных

транспортных систем

4.4 Выводы по четвертой главе

5 Общие выводы по диссертационному исследованию

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ. Акты и справки о внедрении результатов работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики проектирования режимов бортового информирования водителя в рамках задач интеллектуальных транспортных систем»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Анализ мирового опыта создания и применения интеллектуальных транспортных систем (ИТС) показал, что для повышения их эффективности необходима оптимизация процессов взаимодействия системы с водителем, который является субъектом окончательного принятия решения по управлению транспортным средством и выбору маршрута.

Ранее выполненные отечественные и зарубежные научные исследования в области оптимизации типов информации для водителя транспортного средства показывают, что на сегодняшний день описаны принципы восприятия информации человеком в рамках задач управления транспортным средством с учетом перечня и иерархии актуальных сервисов ИТС, их предназначения и принципов работы. Вместе с тем, в выполнявшихся ранее работах отсутствуют единый подход и научно обоснованные принципы разработки режимов информирования водителя в рамках сервисов ИТС с использованием мультимедиа устройств, установленных в салоне транспортного средства. При этом в достаточной степени проработаны вопросы режимов и принципов информирования в рамках задач подсистемы ИТС косвенного управления транспортными потоками (КУТП).

Сегодня на автомобильном транспорте широко применяются телематические системы, обеспечивающие реализацию сервисов ИТС, в том числе обеспечивающих активную безопасность транспортного средства. При этом способ информирования водителя выбирается без научного обоснования эффективности и безопасности его применения.

Таким образом, в научных трудах и нормативно-технической документации на сегодняшний день представлены лишь отдельные аспекты информирования водителя в рамках задач ИТС, не объединенные в законченную методику формирования режима информирования.

Следовательно, изучение факторов, влияющих на эффективность

информирования, выявление закономерностей показателей эффективности

6

информирования от выбора комбинации средств и типов информирования и их конфигурации, и объединение их в законченную методику формирования режима бортового информирования водителя в рамках задач ИТС является актуальной задачей.

Объектом исследования является водитель транспортного средства в процессе восприятия органами чувств информации различных типов и режимов.

Предметом исследования являются факторы, способные оказывать влияние на эффективность информирования водителя, и способы воздействия на эти факторы с целью оптимизации бортового информирования водителя в рамках задач ИТС.

Соответствие паспорту специальности. Содержание выполненных исследований отвечает формуле паспорта научной специальности 05.22.01 -«Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте», области исследования по пункту 1 «Транспортные системы и сети страны, их структура, технологии работы. Оптимальная структура подвижного состава».

Направление исследования: исследование производительности бортовых средств информирования водителя транспортного средства.

Целью исследования является повышение эффективности системы бортового информирования водителя за счет снижения полного времени восприятия информации водителем от сервисов ИТС.

Основные задачи исследования:

1. Выявление факторов, влияющих на способность водителя воспринимать информацию в процессе управления транспортным средством.

2. Разработка математической модели расчета полного времени восприятия информации в зависимости от режима бортового информирования.

3. Нахождение зависимостей времени восприятия информации водителем от вариаций режима бортового информирования эмпирическим методом.

4. Разработка методики проектирования режимов бортового информирования в рамках задач ИТС.

Научная новизна заключается в разработке обоснованного математического аппарата расчета полного времени восприятия информации водителем режима бортового информирования.

Достоверность результатов проведенных в работе исследований подтверждается высокой сопоставимостью теоретических и экспериментальных результатов, проведенных с использованием программно-аппаратного комплекса «ПФМ-МАДИ-1», а также натурных экспериментов.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель расчета полного времени восприятия информации режима бортового информирования.

2. Методика проектирования режима бортового информирования водителя в рамках задач ИТС и его доводки в процессе эксплуатации.

Практическая ценность заключается в разработке методики проектирования режима бортового информирования водителя в рамках задач ИТС и его доводки в процессе эксплуатации.

Внедрение и реализация результатов работы.

Основные результаты исследований приняты к использованию в НИР по договору №БК600112н «Разработка бортового телематического модуля, интегрирующего телематическую периферию автомобиля», НИР по договору №1467/12 от 16.11.2012 «Разработка научно обоснованных предложений по созданию интеллектуальной транспортной системы на автомобильной дороге федерального значения Е-18 «Скандинавия» этап «Разработка Концепции и Программы создания ИТС автомобильной дороги федерального значения Е-18 «Скандинавия» на участке Санкт-Петербург - граница с Финляндией» и в НИР по договору № 47/91 от 22 июля 2013г. разработка ОДМ «Рекомендации по использованию элементов интеллектуальных транспортных систем для информирования пользователей о доступных ИТС услугах и придорожных сервисах и способах их получения в пилотных зонах».

Полученные теоретические результаты приняты к использованию в учебном процессе МАДИ кафедрой «Организация и безопасность движения» по дисциплинам: «Интеллектуальная транспортная система», «Логистические устройства в ОБД и БДД» и «Эргономика и инженерная психология».

Апробация работы. Результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на 72 и 73 научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ, г. Москва 2014 и 2015 гг., а так же в рамках стажировки в Национальном техническом университете Афин в рамках Европейского проекта Темпус 4 в период с 24 марта по 18 апреля 2014 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работы, общим объемом 5,8 п.л., в том числе 3 статьи, включенных в Перечень ведущих рецензируемых научных изданий ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения четырех глав, выводов, библиографического списка из 92 наименований и приложения. Объем работы: 158 стр. печатного текста, 51 рисунков, 30 таблиц.

Сегодня устройства и компоненты ИТС устанавливаются как на элементы дорожной инфраструктуры, так и в салоне ТС. Большинство сервисов ИТС функционирует за счет взаимодействия устройств сервиса ИТС и водителя. Поэтому существует необходимость в разработке принципов и систем взаимодействия «ИТС-водитель», эффективных для различных дорожных условий и сценариев работы ИТС.

Например, бортовая система, использующая звуковой принцип взаимодействия с водителем, позволяет ему сосредоточить все внимание на дороге и управлении ТС. Ряд исследований показали, что водитель достигает более эффективного и безопасного управления ТС при использовании телематических устройств, основанных на принципе звукового информирования [1]. Тем не менее, существуют сценарии сервисов ИТС, при которых возможно применение только визуальных принципов информирования водителя, к ним относится, например, использование ДИТ в рамках задач КУТП.

Примером последствий от использования неэффективных режимов информирования водителя может служить факт четырехкратного увеличения риска возникновения ДТП из-за отвлечения внимания от вождения во время использования мобильных телефонов (как во время голосового вызова, так и во время набирания текста смс сообщения) [2].

Вождение требует непрерывных процессов восприятия информации, принятия решений и совершения действий, а понимание текущей ситуации водителем определяет, какое действие ему необходимо совершить.

Таким образом, в процессе создания безопасных систем информирования учеными должны быть приняты во внимание такие факторы как: способность водителя воспринимать информацию, навыки вождения и устойчивость к высокой когнитивной нагрузке информационных сообщений.

В данном пункте будет разработана матрица, включающая в себя параметры восприятия водителем информации во время вождения и сценарии сервисов ИТС, которая необходима для научного понимания процесса информирования водителя и создания математической модели оценки эффективности режимов информирования водителей в рамках задач ИТС.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1. Аудио-сигнализатор: Устройство воспроизведения звуковых сигналов (например, мелодий или зуммеров).

2. Аудио-сообщение: Воспроизведение текстовых речевых сообщений с помощью устройств воспроизведения звука.

3. Восприятие: Непосредственное отражение свойств продукта в сознании, способность воспринимать, различать и усваивать информацию с помощью органов чувств.

4.Дополнение реальности: Способ отображения информации сервиса ИТС с использованием средства информирования проекция на ветровое стекло или с комбинацией с аудио сопровождением.

5. Дорожный конфликт: Дорожная ситуация с высоким уровнем риска возникновения дорожно-транспортного происшествия, вызванным ошибками одними или более участниками дорожного движения.

6. Зрение: Зрительное восприятие; установление различий окружающего мира путем восприятия глазом световых лучей видимой части спектра.

7. Интеллектуальная транспортная система: Система, интегрирующая современные информационные, коммуникационные и телематические технологии, технологии управления и предназначенная для автоматизированного поиска и принятия к реализации максимально эффективных сценариев управления транспортно-дорожным комплексом региона, конкретным транспортным средством или группой транспортных средств, с целью обеспечения заданной мобильности населения, максимизации показателей использования дорожной сети, повышения безопасности и эффективности транспортного процесса, комфортности для водителей и пользователей транспорта.

8. Интенсивность: Величина степени восприятия; количественная характеристика стимула, вызывающего восприятие.

9. Косвенное управление транспортными потоками: Принцип управления транспортным потоком через управление мотивацией участников дорожного движения посредством предоставления информации.

10. Межбортовое взаимодействие: Технология взаимодействия транспортных средств посредством беспроводной передачи данных без участия элементов дорожной инфраструктуры.

11. Органолептика: Область науки, изучающая свойства готовых продуктов, их промежуточных форм и ингредиентов, вызывающих сенсорную реакцию человека.

12. Осязание: Тактильное восприятие; распознавание характеристик формы и структуры продукта путем непосредственного контакта с кожей.

13. Ощущение: Субъективная реакция на стимулирование (возбуждение) органов чувств.

14.Политика информирования: Комплекс требований и рекомендаций к предоставлению информации водителям в рамках задач ИТС с учетом приоритетов и задач сервисов ИТС.

15. Предикат: То, что утверждается о субъекте. Субъектом высказывания называется то, о чем делается утверждение. В настоящем диссертационном исследовании используется в качестве меры количества информации в сообщениях сервисов ИТС.

16.Психофизика: Наука, изучающая отношения между стимулами и ответными сенсорными реакциями.

17. Режим информирования: Набор средств информирования и их информационное содержание, с определенным местом размещения.

18. Рецептор: Специализированные для восприятия определенного вида раздражения клетки или окончания нейрона, способные преобразовывать материальный носитель информации в электрический процесс - нервный импульс.

19. Сервис интеллектуальной транспортной системы: Результат деятельности, нацеленный на специальный тип пользователя ИТС.

20. Синергизм: Усиление интенсивности ощущений в результате совместного действия двух или более стимулов, превосходящее ожидаемое от простого сложения воздействий каждого отдельно взятого стимула.

21. Стимул: Раздражитель (стимулы бывают различных модальностей: световые, звуковые, механические, химические и т.д.), воздействующий на рецепторы.

22. Уровень затуханий и усилений: Показатель физических явлений, измеряемых в дБ, например, уровень громкости или вибрации.

23. Чувствительность: Способность органов чувств воспринимать, идентифицировать и/или дифференцировать качественно и/или количественно один или несколько стимулов.

24. Яркость: Величина, соответствующая "количеству цвета" по отношению к нейтральному серому в шкале от абсолютно черного до абсолютно белого.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

БДД - безопасность дорожного движения.

ДТП - дорожно-транспортное происшествие.

ЖК - жидкокристаллический.

ИТС - интеллектуальная транспортная система.

ОДД - организация дорожного движения.

ОДМ - отраслевой дорожно-методический документ.

ПДД - правила дорожного движения.

ТС - транспортное средство.

УДД - участник дорожного движения.

УДС - улично-дорожная сеть.

ЧС - чрезвычайная ситуация.

1 Отечественный и зарубежный опыт разработки режимов информирования водителей и изучения процессов восприятия информации в процессе управления

1.1 Актуализация разработки режимов информирования водителя в рамках задач интеллектуальных транспортных систем

В условиях роста уровня автомобилизации современных городов и регионов, как России (Рисунок 1.1), так и всего мира в целом остро возникла проблема нехватки площади дорожного полотна, отсутствия возможности реконструкции исторически сложившейся УДС и крупных объектов притяжения. Согласно подсчетам Министерства Транспорта РФ, потери экономики от пробок составляют 7-9% ВВП в год (4,1-5,3 трлн. рублей). Это вызвано низкой надежностью и скоростью перевозок, их высокой себестоимостью, частыми дорожно-транспортными происшествиями (ДТП) и ростом выбросов загрязняющих веществ. В настоящее время в режиме перегрузки работает одна третья часть федеральных трасс [3]. В связи с этим, для повышения эффективности транспортной системы России и поддержания необходимого уровня безопасности и мобильности населения (диктуемого современным состоянием экономического и социального развития России), требуется переход на новый уровень организации дорожного движения и обеспечения безопасности. Наиболее перспективным направлением является разработка, внедрение и модернизация в процессе эксплуатации ИТС.

Показатель

Рисунок 1.1 - Динамика автомобилизации на территории России [4]

Основными преимуществами ИТС являются:

- возможность повышения эффективности транспортной системы в условиях отсутствия возможности увеличивать площадь дорожного покрытия (при этом при проектировании новых дорог и городов совместная разработка проекта ИТС позволяет добиться максимально положительного эффекта);

- возможность повышения уровня безопасности дорожного движения путем использования всех технических ресурсов как ТС, так и элементов дорожной инфраструктуры;

- возможность внесения изменений и формирования культуры вождения и поведения водителя.

Например, автоматизированная система управления дорожным движением (АСУДД) является комплексной системой мониторинга и управления транспортными потоками на автодорогах и представляет собой программно-аппаратный комплекс средств измерительной и вычислительной техники, а также средств связи с территориально распределенной структурой [4]. АСУДД способна обеспечить управление транспортным потоком в рамках единой транспортной стратегии региона. Ее основными задачами являются: увеличение мобильности населения; обеспечение безопасности дорожного движения; снижение отрицательного экологического воздействия на окружающую среду; снижение транспортных затрат.

Внедрение современной АСУДД как элемента единой ИТС является важнейшей задачей и необходимой мерой в условиях современного развития транспорта в России.

Однако, в силу того, что существующие системы автоматизированного управления транспортными потоками функционируют за счет использования оборудования дорожной инфраструктуры, имеют место существенные недостатки [5,6,78,9]:

- невозможность оснащения всей УДС системами автоматизированного управления транспортными потоками, из-за больших затрат на оснащение всей

протяженности дорог специализированными информационно

коммуникационными элементами дорожной архитектуры;

- отсутствие принципа индивидуального воздействия на УДД.

Так как АСУДД выполняется как единая платформа, то выход из строя одного из наиболее ответственных модулей (например, отсутствие данных от подсистемы мониторинга транспортного потока или отключение электроснабжения) может привести к неработоспособности всей системы. ИТС должна осуществлять комплексный контроль и управление дорожным движением [5]. Однако подобными системами оснащены лишь крупные города России. Большинство из них не покрывают всей территории региона и проблемных участков. Это делает несостоятельной концепцию централизованного управления дорожным движением и обеспечения безопасности, так как будет существовать множество неподконтрольных участков дорог.

Таким образом, для компенсации перечисленных недостатков целесообразно совместно использовать и бортовые сервисы ИТС, то есть чьи средства взаимодействия с водителем устанавливаются и функционируют в салоне ТС.

Данная мера может быть полезна для множества подсистем ИТС, а для некоторых является необходимой. При этом следует отметить, что существуют подсистемы ИТС, использующие только бортовое информирования, к ним преимущественно относятся системы превентивной безопасности.

Отсюда так же следует еще один немаловажный вывод о том, что эффективность сервисов ИТС зависят от эффективности взаимодействия их средств информирования с водителем, а, следовательно, существует потребность в научном обосновании процесса разработки режимов информирования водителей в рамках задач ИТС.

В первой главе будет представлен отечественный и мировой опыт разработки режимов информирования, как в рамках задач ИТС, так и в целях организации дорожного движения, будут проанализированы научные

исследования в сфере изучения процессов восприятия информации человеком, в том числе в рамках задач управления ТС, факторы, оказывающие влияния на качество восприятия, а также индикаторы, характеризующие способность воспринимать информацию (Рисунок 1.2, а)). Так же будут рассмотрены потенциально опасные дорожные условия, выявленные на основании проведенных исследований (Рисунок 1.2, б)). Отдельно будет проведен анализ всевозможных сервисов, предоставляемых ИТС с целью их классификации с точки зрения приоритетности и качества информирования (Рисунок 1.2, в)). Информация, содержащаяся в блоке а) ляжет в основу пункта Обоснование разработки методики обоснования оптимальных режимов информирования водителя в рамках задач ИТС (п. 1.8). А при разработке структуры диссертационного исследования (п. 1.9), выводов по первой главе (п. 1.10), а также при разработке теоретической части (гл.2) и при непосредственно разработке методики обоснования режимов информирования (гл.4) будет использована информация, содержащаяся в блоках а), б) и в).

СТРУКТУРА ПЕРВОЙ ГЛАВЫ

1П.1.1 - Актуализация разработки режимов ¡информирования водителя в рамках задач |ИТС;

'П.1.2 - Исследования процессов восприятия

¡информации водителем;

111.13 - Влияние окружающей среды на

¡способное 1ь водителя воспринимать информацию;

¡П.1.4 - Индикаторы, характеризующие ¡способность водителя воспринимать 1информацию;

¡П.1.5 - Психологические аспекты [информирования водителей;

,а)| ¡дтп

¡П. 1.6 - Дорожные ¡ситуации, провоцирующие

б)

1

П.1.8 - Обоснование разработки методики проектирования режимов бортового информирования води1еля в рамках задач И ТС

1П.1.7 - Сценарии | ¡взаимодействия между I 1водшелем и ИТС в)!

П.1.9 - Структура диссертационного исследования

J

П.1.10- ВЫВОДЫ

Рисунок 1.2 - Структура первой главы диссертационного исследования

1.2 Исследования процессов восприятия информации водителем

Особое внимание следует уделить исследованиям Лобанова Е.М. на период 1979 г [11]. В диссертации доктора технических наук были поставлены и решены следующие задачи:

- определение особенностей зрительного восприятия, в том числе были определены размеры, геометрия и расположение поля концентрации внимания водителя;

- определены пороги зрительного восприятия для отдельных дорожных элементов и для различных скоростных режимов;

- определены особенности восприятия водителем расстояний и скорости движения ТС в транспортном потоке;

- определены принципы восприятия водителем элементов трассы дороги;

- определены зависимости эмоционального состояния водителя от дорожных условий;

- подробно изучен процесс времени реакции водителя, в частности разработана методика определения времени реакции водителя с учетом квалификации водителя и сложности дорожных условий;

- определены зрительные критерии ясности и плавности дороги;

- определены аспекты восприятия водителем средств организации дорожного движения (существующих на период 1979 г.).

Следует отметить, что данные задачи были успешно решены автором в рамках задач проектирования автомобильных дорог.

Также в своих исследованиях Лобанов Е.М. применял методы электрофизиологического исследования водителя в процессе управления ТС в целях изучения процессов восприятия водителем дорожной обстановки, наиболее информативными оказалось использование ЭЭГ, ЭКГ, КГР и ОКГ.

С помощью электроокулографии автором были найдены распределения точек фиксации взгляда водителя при проезде на прямолинейном участке дорог

при различных скоростях движения и для различных профилей дорог (Рисунок 1.3, Рисунок 1.4).

Рисунок 1.3 - Распределение точек фиксации взгляда водителя на прямолинейном участке дороги [11]

Рисунок 1.4

- Области распределения взгляда водителя для различных профилей дорог [11] 20

Так же следует особо отметить выявленную исследователем закономерность распределения взгляда водителя в зависимости от скорости движения (Рисунок 1.5, Таблица 1.1).

Рисунок 1.5 - Распределения внимания водителя на скоростях движения а) 20

км/ч б) 40 км/ч в) 60 км/ч д) 80 км/ч [11]

Таблица 1.1 - Распределение поля концентрации внимания водителя в

зависимости от скоростного режима [11]

Скорость движения (км/ч) 20 40 60 80 100

Площадь поля ко}щентрации внимания (град2) 400 210 132 75 60

Также в диссертации Лобанова Е.М. была затронута проблема возраста водителя, но в качестве итога служило суждение о том, увеличение времени реакции пожилого водителя компенсируется его опытом вождения.

Так же представлена зависимость времени реакции водителя от взаимного положения точки фиксации взгляда (А) и положения сигнала в пространстве (В), где цифрами на радиальных линиях показаны значения времени увеличения времени реакции водителя (Рисунок 1.6).

\ \ \ 0.15 о,2 0,25 0,3 0,35

Рисунок 1.6 - Зависимость времени реакции водителя от взаимного положения точки фиксации взгляда водителя и раздражителя

Особую роль занимает разработанная Лобановым Е.М. модель расчета времени реакции водителя с учетом реальных дорожных условий на основе гипотезы двух интервалов времени восприятия - время обнаружения сигнала и время выработки ответного действия.

Большой вклад в исследовании информативности многорежимных и адаптивных сигналов ТС представлен в диссертации доктора наук Коноплянко В.И.

Автор взял за основу модельное представление формирования зрительных ощущений и теорию суммации Глезера В.Д. А поскольку основным критерием видимости сигнала является обеспечение величины контраста сигнала с фоном, превышающего для реальных условий движения в 10 раз пороговый контраст. Таким образом, на основании вышесказанного автором была построена модель расчета яркости адаптации водителя при восприятии сигналов впередиидущего ТС [12].

Также Коноплянко В.И. разработал модель оценки эффективности и требования к внутренней сигнализации автомобиля.

Согласно данной гипотезе, наиболее важными характеристиками эффективности восприятия средств информирования, закрепленных на приборной модели ТС, являются:

- яркость светового отверстия;

- цвет;

- равномерность свечения и;

- расположение в поле зрения.

Им было рассчитано время обнаружения сигнала, которое прямо пропорционально вероятности обнаружения сигнала и обратно пропорционально заметности сигнала. При этом заметность сигнала учитывает частоту подачи сигнала, его интенсивность и яркость, а также абсолютный порог восприятия сигнала, подробный расчет представлен в диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Коноплянко В.И. В ходе экспериментальных исследований, автором были предложены значения

среднегабаритной яркости в соответствии с классификации средств информирования [12]. При этом следует отметить, что данная модель разрабатывалась для свето-сигнализирующих объектов, находящихся вне ТС, например, сигналы поворотов и тормоза.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Изонов, Сергей Викторович, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Kazuya Takeda, John H.L. Hansen, Hakan Erdogan, Huseyin Abut. In-Vehicle Corpus and Signal Processing for Driver Behavior. Springer Science+Business Media, LLC 2009.

2 Авторамблер // режим доступа: http://autorambler.ru/journal/events/15.02.2012/560973408/ (дата обращения 01.09.2013 г.).

3 АСУДД // режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%D1%D3%C4%C4 (дата обращения 01.09.2013

г.)

4 Обзор и статистика в диаграммах рынка автомобилей России в 2008 -2010 годах // режим доступа: http://autoconsultant.com.ua/russiannews/view/2010/ (дата обращения 01.09.2013 г.).

5 Жанказиев, C.B. Современное представление о маршрутном ориентировании участников дорожного движения в Интеллектуальных транспортных системах/ C.B. Жанказиев, А.И. Воробьев, A.B. Багно // Средства и технологии телематики на автомобильном транспорте: сб. науч. тр. МАДИ (ГТУ) - М.: Изд-во МАДИ (ГТУ), 2008. - С. 220-232.

6 Жанказиев, C.B. Формирование принципов определения оптимального расстояния от информационных дорожных знаков до сегментов улично-дорожной сети / C.B. Жанказиев, А.И. Воробьев, A.B. Багно // Средства и технологии телематики на автомобильном транспорте: сб. науч. тр. МАДИ (ГТУ) - М.: Изд-во МАДИ (ГТУ), 2008. - С. 233-241.

7 Косолапов A.B. Повышение эффективности информационного обеспечения участников дорожного движения в городах. Дис. ... кандидата техн. наук. М., 1992.

8 Сильянов В.В. Теоретические основы повышения пропускной способности автомобильных дорог. Дис. ... д-ра техн. наук. М., 1978.

9 Кременец, Ю.А. Технические средства организации дорожного движения/ Ю.А. Кременец, М.П. Печерский, М.Б. Афанасьев. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. - 279с.

10 Пржибыл П., Мирослав С. Телематика на транспорте. Перевод с чешского О. Бузека и В. Бузковой. Под редакцией проф. В.В. Сильянова. М.: МАДИ (ГТУ), 2003 - 540с.

11 Лобанов, Е.М. Совершенствование норм и методов проектирования дорог и организации движения на основе изучения процесса восприятия водителем обстановки, диссертация доктора технических наук: дис. ... д-ра техн. наук 05.22.03 / Евгений Михайлович Лобанов; МАДИ. - М., 1979.

12 Коноплянко, В.И. Повышение эффективности и безопасности дорожного движения средствами управления и организации: дис. ... д-ра техн. Наук 05.22.10 / Коноплянко Владимир Ильич; МАДИ. - М., 1987.

13 Коноплянко, В.И. Организация и безопасность дорожного движения: Учеб. Для вузов/В.И, Коноплянко. - М.: Высш шк., 2007.

14 Жанказиев, C.B. Научные основы и методология формирования интеллектуальных транспортных систем в автомобильно-дорожных комплексах городов и регионов: дис. ... д-ра техн. наук 05.22.01 / Султан Владимирович Жанказиев; МАДИ. - М., 2013. - 442 с.

15 Воробьев, А.И. Формирование методики оптимизации телематического комплекса технических средств интеллектуальной системы маршрутного ориентирования: дис. ... к-та техн. наук 05.22.01 / Андрей Игоревич Воробьев; МАДИ. -М., 2010. - 193 с.

16 Тур. A.A. Разработка методики обоснования технического и телематического обеспечения динамических информационных табло как комплексного средства организации дорожного движения: дис. ... к-та техн. наук 05.22.01 / Антон Александрович Тур; МАДИ. - М„ 2013. - 199 с.

17 McCormick, Е. J. Human Factors in Engineering. 3rd Edition, McGraw Hill Book Company, New York, NY, 1970.

18 Hills, В. В. Visions, visibility and perception in driving. Perception, Vol.9, 1980. pp. 183-216.

19 Mourant, R.R., Т.Н. Rockwell, and N.J. Rackoff. Drivers' eye movements and visual workload. Highway Research Record, No. 292, 1-10, 1969.

20 Farber, E. and P. Olson. Forensic Aspects of Driver Perception and Response, Second Edition. Lawyers & Judges Publishing Company, Inc., Tucson, AZ, 2003.

21 Human factors guideline for safer road infrastructure.

22 Carlo Cacciabue. Modelling driver behaviour in automotive environment. Critical Issues in Driver Interactions with Intelligent Transport Systems.

23 Cassandra S. Gauld, Ioni Lewis b, Katherine M. Concealed texting while driving: What are young people's beliefs about this risky behaviour? Safety Science 65 (2014) 63 -69.

24 Highway safety manual 1st Edition 2010 (Руководство по безопасности движения на автомагистралях).

25 Christina М. Rudin-Brown, Jessica Edquist, Michael G. Lenne. Effects of driving experience and sensation-seeking on drivers' adaptation to road environment complexity. Safety science 62 (2014) 121-129.

26 Thomas Broberg, Tania Dukic Willstrandca. Safe mobility for elderly drivers - Considerations based on expert and self-assessment. Accident analysis and pre-vention 66 (2014) 104-113.

27 Аткинсон P.JI., Аткинсон P.C., Сит Э.Е., Бем Д.Дж., Нолен-Хоэксема С. Введение в психологию. 15-е международное издание. Прайм-Еврознак.: М -2006.

28 Кринчик Е.П. Мединкаров П.Д. О механизмах влияния вероятности сигнала на время реакции человека. Вопросы психологии №6, 1970.

29 Кринчик Е.П., Мединкаров П.Д. и др. Практикум по психологии под ред. А.Н. Леонтьева и Ю.Б. Гиппенрейтер. М.. изд-во МГУ, 1972.

30 Жанказиев, С.В. Формирование государственной стратегии развития интеллектуальных транспортных систем / Организация и безопасность

дорожного движения в крупных городах: Сборник докладов восьмой международной конференции «Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах»/СПб гос. архит. - строит, ун-т. Спб., 2010. - с. 105-112.

31 Жанказиев, C.B. Интеллектуальные транспортные системы в автомобильно-дорожном комплексе / В.М.Приходько, В.М. Власов, А.М.Иванов // Книга под общ. ред. В.М.Приходько; МАДИ. - М.: ООО «Мэйлер», 2011.-487 с.

32 Жанказиев, C.B. Методологические принципы построения телематической системы косвенного управления транспортными потоками/ Научные аспекты развития транспортно-телематических систем, (сборник научных трудов) - М.: МАДИ, 2010. - с. 28-46.

33 Жанказиев, C.B. Практика применения дорожных информационных табло в мире / A.A.Typ // Вестник МАДИ. - М„ - 2011. - № 2 (25). - с. 64-69.

34 Методические рекомендации по назначению мероприятий для повышения безопасности движения на участках концентрации дорожно-транспортных происшествий. - М.: Информавтодор, 2000.

35 NHTSA. Fatality Analysis Reporting System (FARS). National Center for Statistics and Analysis, National Highway Traffic Safety Administration, 2003.

36 ISO 14813-1 - 2007 "Intelligent transport systems - Reference model infrastructure (s) for the ITS sector - Part 1 : ITS service domains, service groups and services'".

37 ГОСТ P ИСО 14813-1 - 2001 «Интеллектуальные транспортные системы. Схема построения архитектуры интеллектуальных транспортных систем. Часть 1. Сервисные домены в области интеллектуальных транспортных систем, сервисные группы и сервисы».

38 Отчет о НИР по договору № УД 47/28 от 19 февраля 2013 г. в рамках Плана научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ Федерального дорожного агентства на 2013-2015 гг.», Разработка ОДМ «Рекомендации по структуре и элементам подсистем интеллектуальных

транспортных систем, используемых на сети федеральных дорог» этап II (заключительный).

39 Романов А.Н. Автотранспортная психология: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Александр Николаевич Романов. - М.: Издательский центр «Академия», 2002. - 224 с.

40 Шелков, Ю.Д. Информационное обеспечение водителей о направлениях движения/Ю.Д. Шелков, В.Е.Верейкин; ВНИЦБД. - М., 1990. -52с.

41 Adler FH & Fliegelman (1934). Influence of fixation on the visual acuity. Arch. Ophthalmology 12, 475.

42 Cornsweet TN, Crane HD. (1973) Accurate two-dimensional eye tracker using first and fourth Purkinje images. J Opt Soc Am. 63, 921-8.

43 Deubel, H. & Schneider, W.X. (1996) Saccade target selection and object recognition: Evidence for a common attentional mechanism. Vision Research, 36, 1827-1837.

44 Hoffman, J. E. (1998). Visual attention and eye movements. In H. Pashler (ed.), Attention (pp. 119-154). Hove, UK: Psychology Press.

45 Jacob, R. J. K. & Karn, K. S. (2003). Eye Tracking in Human-Computer Interaction and Usability Research: Ready to Deliver the Promises. In R. Radach, J. Hyona, & H. Deubel (eds.), The mind's eye: cognitive and applied aspects of eye movement research (pp.573-605). Boston: North-Holland/Elsevier.

46 Just MA, Carpenter PA (1980) A theory of reading: from eye fixation to comprehension. Psychol Rev 87:329-354.

47 Ott D & Daunicht WJ (1992). Eye movement measurement with the scanning laser ophthalmoscope. Clin. Vision Sci. 7, 551-556.

48 Rayner, K. (1978). Eye movements in reading and information processing. Psychological Bulletin, 85, 618-660.

49 Гмурман, B.E. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. Пособие для вузов/В.Е. Гмурман. - 10-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2004. -479 е.: ил.

50 Корниенко, B.C. Математическая статистика. Решение задач по теме: «Проверка статистических гипотез». Методическая разработка B.C. Корниенко; Волгогр. гос. с.-х. акад. Волгоград, 2010. 68 с.

51 ГОСТ Р ИСО 5492-2005 «Органолептический анализ. Словарь».

52 Лобанов, Е.М. Проектирование дорог и организация движения с учетом психофизиологии водителя/ Е.М.Лобанов. - М.: Транспорт, 1980. -311с.

53 Уткин A.B. Моделирование поведения водителя и оценка качества смешанного транспортного потока/ A.B. Уткин// «Организация и безопасность движения в крупных городах»: сборник докладов 7-ой Международной конференции.- С.-Петербург, 2006. - С. 84-86.

54 Котик М.А. Курс инженерной психологии. - Таллин: Валгус, 1978.

55 Котик М.А. Психология и безопасность. - 3-е изд. Испр. И доп. -Таллин: Валгус, 1989.

56 Современный психологический словарь / Под. ред. Б.Г. Мещерякова, В.П. Зинченко. - СПБ.: ПРЙМ - ЕВРОЗНАК, ОАО ВКТ Владимир, 2008.

57 Щит Б.А. Динамика изменения состояний водителя в реальных дорожных условиях / В кн.: Вопросы безопасности движения. Труды МАДИ. -М., 1979.

58 Чванов В.В. Исследование влияния интенсивности движения транспортных потоков на аварийность на сети дорог федерального значения / Транспорт. Наука, техника, управление: Научный информационный сборник. Вып. 5. - М.: ВИНИТИ, 2007.

59 Скворцов О.В. Современные подходы к нормированию расстояния видимости на автомобильных дорогах за рубежом и их сопоставление с отечественными нормами // Сборник ст. / ФГУП РосдорНИИ. Дороги и мосты. Вып. № 21/1. -М., 2009.

60 ГОСТ Р 52290-2004. Знаки дорожные. Общие технические требования.

61 Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения: Учебник для вузов. - М.: Транспорт, 1993.

62 Душков Б.А., Королев А.В, Смирнов Б.А. Основы инженерной психологии. - М.: Академический Проект; Екатеренбург: Деловая книга, 2002.

63 Залуга В.П. Оборудование автомобильных дорог для безопасности движения ночью. -М.: Транспорт, 1970.

64 Данилова H.H. Психофизиология. - М., 2002. - 373 с.

65 Психофизиология /Под ред. Ю.И.Александрова. - СПб, 2004. - 463 с.

66 Физиологические механизмы оптимизации деятельности. - М., 1985.

67 Психофизиология детекции лжи, Л.Г. Алексеев, - М., 2011. - 108 с.

68 Бобров В.А. Орлов В.Я. Психология и надежность: Человек в системах управления техникой. - М.: Институт психологии РАН, 1998.

69 Немчин Т.А. Состояние нервно-психического напряжения. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1988.

70 Клебельсберг Д. Транспортная психология: пер. с нем. / Под ред. В.Б. Мазуркевича.-М.: Транспорт, 1989.

71 Новизинцев В.В. Психология водителя и дорожные условия. - М.: ВНИИБД МВД, 1977.

72 Афанасьев Л Л., Игнатов Н. А. Нужен профессиональный отбор водителей. — «Автомобильный транспорт», 1969, № 3, с. 44.

73 Бонн Андре. Мастерство управления автомобилем. М., «Транспорт»,

1976.

74 Тэрано, Т., Асаи, К., Сугэно, М. Прикладные нёчеткие системы. — М.: Мир, 1993. —368 с.

75 Новак В., Перфильева И., Мочкрож И. Математические принципы нечёткой логики = Mathematical Principles of Fuzzy Logic. — Физматлит, 2006. — 352 с.

76 Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. — М.: Мир, 1976. — 166 с.

77 Колмогоров А. H. Три подхода к определению понятия "количество информации", Пробл. передачи информ., 1:1 (1965), 3-11

78 МасКау, David. Information Theory, Inference, and Learning Algorithms. — Cambridge University Press, 2003.

79 Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. — М.: Изд. иностр. лит., 1963. — 830 с.

80 Maxwell's Démon: Entropy, Information, Computing, H. S. Leff and A. F. Rex, Editors, Princeton University Press, Princeton, NJ (1990).

81 Объем выборки опроса // режим доступа: https://ru.surveymonkey.com/mp/sample-size (дата обращения 20.11.2014 г.).

82 Основные психофизические законы восприятия // режим доступа: http://bgdstud.ru/podborka-lekczij-po-bzhd/19-lekcii-po-predmetu-bzhd/932-osnovnye-psixofizicheskie-zakony-vospriyatiya. (дата обращения 20.11.2014 г.).

83 Ершов Ю.Л., Палютин Е.А. Математическая логика. — М.: Наука, Физматлит, 1987.

84 Игошин В.И. Математическая логика и теория алгоритмов. — Academia, 2008.

85 Новиков П.С. Элементы математической логики. —М.:Наука, 1973.

86 MatLab. Руководство для начинающих // режим доступа: http://rcs.chemometrics.ru/Tutorials/matlab.htm (дата обращения 20.11.2014 г.).

87 Вероятностные разделы математики / Под ред. Ю. Д. Максимова. — Спб.: «Иван Фёдоров», 2001. — С. 400. — 592 с.

88 Самарский А. А., Михайлов А. П. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры. — 2-е изд., испр. —М,: Физматлит, 2001.

89 Мышкис А. Д. Элементы теории математических моделей. — 3-е изд., испр. — М.: КомКнига, 2007. — 192 с.

90 Блехман И. И., Мышкис А. Д., Пановко Н. Г. Прикладная математика: Предмет, логика, особенности подходов. С примерами из механики: Учебное пособие. — 3-е изд., испр. и доп. — М.: УРСС, 2006. — 376 с.

91 Безопасный автомобиль // режим доступа: http://safety-car.info/systems/195 l-audi-side-assist.html (дата обращения 12.12.2014 г.).

92 CAR 2 CAR Communication Consortium Manifesto // режим доступа: http://elib.dlr.de/48380/l/C2C-CC_manifesto_v 1.1.pdf (дата обращения 12.12.2014 г.).

ПРИЛОЖЕНИЕ Акты и справки о внедрении результатов работы

X

УТВЕРЖДАЮ / Проректор по учебной и

. воспитательной работе МАДИ Доктор теуф'черких наук, профессор

В,В. Ушаков 2015 года

АКТ

О внедрении в учебный процесс кафедры'«Организация и безопасность движения» результатов диссертационной работы Изонова C.B. по теме: «Разработка методики проектирования режимов бортового информирования водителя в рамках задач интеллектуальных транспортных систем» на соискание ученой степени кандидата технических наук

Комиссия в составе:

Жанказиев Султан Владимирович - дл.н.. профессор, заведующий кафедрой «Организация и безопасность движения, председатель комиссии:

Буйленко Валерий Яковлевич, к.т.н.. доценг, зам. зав. кафедрой «Организация и безопасность движения», член комиссии;

Сатышев Сергей Николаевич, к.т.н.. доцент, уч. секретрь кафедры «Организация и безопасность движения», член комиссии;

составила настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Изонова Сергея Викторовича по теме: «Разработка методики проектирования режимов борювою информирования води геля в рам как задач интеллектуальных транспортных систем» использую icm при подготовке бакалавров по направлению 230301 «Организация и безопасность движения» по дисциплинам: «Интеллекгуальная транспортная система» и «Логистические уоройства в ОВД и ЬДЦ».

/

Председатель комиссии / у

Заведующий кафедрой «ОВД» у

д.т.н., профессор - .........< Жанказиев C.B.

член комиссии, к. т.н.. лоиент каф. «ОВД» ^ фл „ // Буйленко В.Я. член комиссии, к.г.и . доцент каф «ОВД» • ( ¡Tf^mw Сагышев С Л

с>40 «-лвтотемн»

АКТ (СПРАВКА)

об использовании (внедрении) результатов каидидагской диссертации Изонова Сергея Викторовича

Магсриалы и результат исследования Икшова Сергея Викторовича в рамка полгошвки диссертационной работы по теме «Разработка мешдики проектирования режимов борюиого информирования водителя в рамках задач интеллектуальных гранснортиыч сие¡ем».

выполненной по кафедре *<0р1 антацня и безопасность движения» Московскою ан 1 омобильно-дорожио!о юеударс!немного технического университет |МЛДШ и часшчио проводившейся на технической базе компании ОАО «ЛВТОГПМП». приняты к внедрению решением технического руководеша компании ОАО •<ЛВШ'1I МП» в чаеш иодюювки рекомендаций для головною производителя авготранспоршых с реле I и компании ООО «Киа Моторс РУО> (Республика Южная Корея), предусматривающих целевое рашише автотранспортной продукции, ориентированной на рынок Российской Федерации.

/