Χρήση συστημάτων πληροφορικής στην οδική υποδομή

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών ΕΜΠ Εργαστήριο Συγκοινωνιακής Τεχνικής Χρήση συστημάτων πληροφορικής στην οδική υποδομή Σπυροπούλου Ιωάννα Επίκουρος Καθηγήτρια ΕΜΠ iospyrop@central.ntua.gr ΤΗΛΕΜΑΤΙΚΗ- ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΕΥΦΥΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΩΝ

Άδεια χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. 2

Επιπτώσεις ευφυών συστημάτων μεταφορών Ιωάννα Σπυροπούλου iospyrop@central.ntua.gr

Εισαγωγή Γιατί μας ενδιαφέρουν οι επιπτώσεις; Επιπτώσεις ευφυών συστημάτων μεταφορών ποιούς επηρεάζουν & με ποιό τρόπο Παράγοντες επιρροής (Σπυροπούλου και Γιαννής, 2011) Παράμετροι Μεθοδολογία διερεύνησης επιπτώσεων πηγή: http://www.etsi.org/website/document/technologies/etsi-its.jpg 2

Γιατί μας ενδιαφέρουν οι επιπτώσεις; (1/2) Τα ευφυή συστήματα μεταφορών έχουν σχεδιαστεί με βάση συγκεκριμένους στόχους σε σχέση με την οδηγική συμπεριφορά (μικροσκοπικό επίπεδο) Χρησιμοποιούνται κυρίως για την επίτευξη στόχων στρατηγικών σχεδίων (μακροσκοπικό επίπεδο) Βασικοί στόχοι στρατηγικών: Οδική ασφάλεια Κυκλοφοριακές συνθήκες Περιβαλλοντικές συνθήκες Άλλοι στόχοι: Άνεση οδηγού Ενσωμάτωση συγκεκριμένων κατηγοριών οδηγών στο οδικό δίκτυο 3

Γιατί μας ενδιαφέρουν οι επιπτώσεις; (2/2) Στόχοι σχεδιασμού συστημάτων Επιρροή οδηγικής συμπεριφοράς σε* Επίπεδο Στρατηγικής Επίπεδο Τακτικής Λειτουργικό Επίπεδο Στόχος σχεδιασμού Προσδιορισμός επιρροής (μικροσκοπικό επίπεδο) Καταγραφή άλλων επιπτώσεων ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ Αποδοτικότητα συστήματος Αναγωγή σε ολοκληρωμένο σενάριο Προσφορά Ζήτηση ΕΠΙΛΟΓΗ ΔΕΙΚΤΩΝ Αξιολόγηση στρατηγικών σχεδίων Εφαρμογή στρατηγικών σχεδίων *(Michon 1985, van der Molen and Botticher 1987) 4

Ποιούς επηρεάζουν και με ποιό τρόπο (1/5) Κατηγορίες τρόπου επιρροής Άμεσα Έμμεσα Κατηγορίες επιπτώσεων Οδηγική συμπεριφορά Μετακινήσεις/έκθεση στον κίνδυνο (exposure) Σοβαρότητα ατυχήματος Κατηγορίες οδηγών Χρήστες Υπόλοιποι οδηγοί 5

Ποιούς επηρεάζουν και με ποιό τρόπο (2/5) Users Non-users direct indirect Modification of driving behaviour Modification of driving task/behaviour by system or driver Modification of accident severity Modification of driving task/behaviour as a consequence of system use Modification of exposure as a consequence of system use Modification of interaction & communication πηγή: Spyropoulou et al., 2008 6

Ποιούς επηρεάζουν και με ποιό τρόπο (3/5) Παραδείγμα1: Ευφυές σύστημα προσαρμογής της ταχύτητας Intelligent Speed Adaptation (ISA) Λειτουργία Έλεγχος Ταχύτητας Σύγκριση με οριακή τιμή (threshold) Ενέργεια συστήματος Επιπτώσεις Άμεσες επιπτώσεις στην οδηγική συμπεριφορά Επίπτωση στη σοβαρότητα ατυχήματος Έμμεσες επιπτώσεις στην οδηγική συμπεριφορά Επίπτωση στον αριθμό/διάρκεια των μετακινήσεων/έκθεση στον κίνδυνο Επιπτώσεις σε μη χρήστες πηγή: http://virtual.vtt.fi/virtual/proj6/master/workpack32.htm 7

Ποιούς επηρεάζουν και με ποιό τρόπο (4/5) Παραδείγμα2: Σύστημα παρακολούθησης επαγρύπνησης (driver vigilance monitoring) Λειτουργία Έλεγχος κατάστασης οδηγού Σύγκριση με οριακές τιμές (threshold) Ενέργεια συστήματος Επιπτώσεις Άμεσες επιπτώσεις στην οδηγική συμπεριφορά Επίπτωση στη σοβαρότητα ατυχήματος Έμμεσες επιπτώσεις στην οδηγική συμπεριφορά Επίπτωση στον αριθμό/διάρκεια των μετακινήσεων/έκθεση στον κίνδυνο Επιπτώσεις σε μη χρήστες πηγή: www.vtt.fi/references/driver_monitoring_tool.jsp?lang=en 8

Ποιούς επηρεάζουν και με ποιό τρόπο (5/5) Παραδείγμα3: Συστήματα έξυπνης «συγκράτησης» (smart restraint) Πηγή φωτογραφίας: http://www.google.gr/imgres?q=smart+restraint+systems+airbag&um=1&hl=el&biw=1920&bih=906&tbm=isch&tbnid=f4uxw97irl1xsm:&imgrefurl=http://www.freepaten tsonline.com /6532408.html&docid=CQkdk51O-uByNM&imgurl=http://www.freepatentsonline.com/6532408-0-large.jpg&w=3381&h=2239&ei=No_YT9DPMeSm4gSFvNyhAw&zoom=1 Λειτουργία Έλεγχος τρόπου και αναπτυσόμενων δυνάμεων κατά τη διάρκεια του ατυχήματος Σύγκριση με οριακές τιμές (threshold) Ενέργεια συστήματος Επιπτώσεις Άμεσες επιπτώσεις στην οδηγική συμπεριφορά Επίπτωση στη σοβαρότητα ατυχήματος Έμμεσες επιπτώσεις στην οδηγική συμπεριφορά Επίπτωση στον αριθμό/διάρκεια των μετακινήσεων/έκθεση στον κίνδυνο Επιπτώσεις σε μη χρήστες 9

Επιπλέον παράγοντες: τύπος διεπαφής (1/4) Τύπος διεπαφής ανθρώπου-συστήματος (human machine interface HMI) Πληροφόρηση (informative) Προειδοποίηση (warning) Παρέμβαση (intervening) ΠΡΟΣΟΧΗ!! Το ίδιο σύστημα μπορεί να υπάρχει με διάφορους τύπους διεπαφής 10

Επιπλέον παράγοντες: τύπος διεπαφής (2/4) Διεπαφή πληροφόρησης Άμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στην αλλαγή της οδηγικής συμπεριφοράς χαμηλό Άμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στη σοβαρότητα ατυχήματος όχι Έμμεσες επιπτώσεις ως αποτέλεσμα των άμεσων επιπτώσεων χαμηλό Έμμεσες επιπτώσεις από τη χρήση του συστήματος υψηλό Έμμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στον αριθμό/διάρκεια των μετακινήσεων χαμηλό Έμμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στην οδηγική συμπεριφορά των μηχρηστών χαμηλό Παράδειγμα: Έξυπνο σύστημα προσαρμογής της ταχύτητας 11

Επιπλέον παράγοντες: τύπος διεπαφής (3/4) Διεπαφή προειδοποίησης Άμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στην αλλαγή της οδηγικής συμπεριφοράς υψηλό Άμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στη σοβαρότητα ατυχήματος όχι Έμμεσες επιπτώσεις ως αποτέλεσμα των άμεσων επιπτώσεων υψηλό Έμμεσες επιπτώσεις από τη χρήση του συστήματος υψηλό Έμμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στον αριθμό/διάρκεια των μετακινήσεων χαμηλό Έμμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στην οδηγική συμπεριφορά των μηχρηστών μέσο ή και υψηλό Παράδειγμα: Έξυπνο σύστημα προσαρμογής της ταχύτητας 12

Επιπλέον παράγοντες: τύπος διεπαφής (4/4) Διεπαφή παρέμβασης Άμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στην αλλαγή της οδηγικής συμπεριφοράς βέλτιστο Άμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στη σοβαρότητα ατυχήματος ναι* Έμμεσες επιπτώσεις ως αποτέλεσμα των άμεσων επιπτώσεων υψηλό Έμμεσες επιπτώσεις από τη χρήση του συστήματος υψηλό Έμμεσες επιπτώσεις όσον αφορά τον αριθμό/διάρκεια των μετακινήσεων μέσο Έμμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στην οδηγική συμπεριφορά των μηχρηστών μέσο * για συγκεκριμένα συστήματα Παράδειγμα: Έξυπνο σύστημα προσαρμογής της ταχύτητας 13

Επιπλέον παράγοντες: μορφή διεπαφής (1/4) Διεπαφή συστημάτων πληροφόρησης Ακουστική Οπτική Διεπαφή συστημάτων προειδοποίησης Ακουστική Οπτική Απτική Διεπαφή συστημάτων παρέμβασης Ακουστική Οπτική Απτική ΠΡΟΣΟΧΗ!! Για τον ίδιο τύπο διεπαφής μπορεί τα σήματα μπορεί να μεταδίδονται με περισσότερες από μία μορφές 14

Επιπλέον παράγοντες: μορφή διεπαφής (2/4) Οπτική Άμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στην αλλαγή της οδηγικής συμπεριφοράς χαμηλό Έμμεσες επιπτώσεις ως αποτέλεσμα των άμεσων επιπτώσεων χαμηλό Έμμεσες επιπτώσεις από τη χρήση του συστήματος μέσο Έμμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στην οδηγική συμπεριφορά των μηχρηστών μέσο Παράδειγμα: Έξυπνο σύστημα προσαρμογής της ταχύτητας 15

Επιπλέον παράγοντες: μορφή διεπαφής (3/4) Ακουστική Άμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στην αλλαγή της οδηγικής συμπεριφοράς υψηλό Έμμεσες επιπτώσεις ως αποτέλεσμα των άμεσων επιπτώσεων υψηλό Έμμεσες επιπτώσεις από τη χρήση του συστήματος υψηλό Έμμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στην οδηγική συμπεριφορά των μηχρηστών υψηλό Παράδειγμα: Έξυπνο σύστημα προσαρμογής της ταχύτητας 16

Επιπλέον παράγοντες: μορφή διεπαφής (4/4) Απτική Άμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στην αλλαγή της οδηγικής συμπεριφοράς χαμηλό Έμμεσες επιπτώσεις ως αποτέλεσμα των άμεσων επιπτώσεων χαμηλό Έμμεσες επιπτώσεις από τη χρήση του συστήματος χαμηλό Έμμεσες επιπτώσεις όσον αφορά στην οδηγική συμπεριφορά των μηχρηστών χαμηλό Παράδειγμα: Έξυπνο σύστημα προσαρμογής της ταχύτητας 17

Επιπλέον παράγοντες: άλλοι παράγοντες Θέση συστήματος (ισχύει μόνο για συστήματα που παρέχουν πληροφόρηση) εντός οχήματος μεγαλύτερες επιπτώσεις vs. εκτός οχήματος Ποσοστό χρηστών στο δίκτυο (penetration rate) χρήστες επιρροή στους μη Χαρακτηριστικά χρηστών πχ γνώστες του οδικού δικτύου, επιθετικοί Χαρακτηριστικά μετακίνησης ελαστική/ανελαστική Χαρακτηριστικά οδικής υποδομής διαδρομές ορατότητα, εναλλακτικές Χαρακτηριστικά κυκλοφοριακών συνθηκών συμφόρηση κυκλοφοριακή 18

Παράμετροι Κατηγοριοποίηση συστημάτων (1/3) Διάσταση υποβοήθησης Διαμήκεις συνιστώσες Πλευρικές συνιστώσες Αποφυγή σύγκρουσης Πληροφόρηση Παρακολούθηση οδηγού Βελτίωση αντίληψης Άνεση 19

Παράμετροι Κατηγοριοποίηση συστημάτων (2/3) 20

Παράμετροι Κατηγοριοποίηση συστημάτων (3/3) Σύστημα Πληροφόρησης Προειδοποίησης Παρέμβασης Προσαρμοζόμενο σύστημα ελέγχου ταχύτητας X Ευφυές σύστημα προσαρμογής της ταχύτητας X X X Παρέκκλιση λωρίδας X X Αλλαγή λωρίδας X X Αποφυγή σύγκρουσης Προειδοποίηση εμποδίων Προειδοποίηση σε κόμβο X X X Πλοήγηση Προηγμένη πλοήγηση X X X Κυκλοφοριακών δεδομένων σε πραγματικό χρόνο X Δυσμενών συνθηκών X X Παρακολούθηση επαγρύπνησης / κούρασης X X Alco-lock X X X Βελτίωση ορατότητας X X 21

Παράμετροι Άμεσες επιπτώσεις (1/2) Διαμήκης συνιστώσες Κατά μήκος ταχύτητα Χρονικός διαχωρισμός Επιτάχυνση/επιβράδυνση Πλευρικές συνιστώσες Προϋποθέσεις αλλαγής λωρίδας (διάκενα) Πλευρική κίνηση/θέση Πλευρική και κατά μήκος ταχύτητα/επιτάχυνση/επιβράδυνση Αποφυγή σύγκρουσης Διαμήκεις και πλευρικές συνιστώσες (διορθωτικοί ελιγμοί) Χρόνος αντίδρασης οδηγού (βήμα προσομοίωσης) 22

Πληροφόρηση Παράμετροι Άμεσες επιπτώσεις (2/2) Επιλογή χαρακτηριστικών μετακίνησης Διαμήκεις και πλευρικές συνιστώσες (για συστήματα προηγμένης πλοήγησης και πληροφόρησης δυσμενών συνθηκών) Παρακολούθηση οδηγού (alcolok) Στάση οχήματος - διαμήκεις και πλευρικές συνιστώσες Παρακολούθηση οδηγού (βελτίωση ορατότητας) Διαμήκεις και πλευρικές συνιστώσες (διορθωτικοί ελιγμοί) Χρόνος αντίδρασης οδηγού (βήμα προσομοίωσης) 23

Διάσπαση προσοχής οδηγού Παράμετροι Έμμεσες επιπτώσεις Χρόνος αντίδρασης, διαμήκεις/πλευρικές συνιστώσες Ξάφνιασμα οδηγού Χρόνος αντίδρασης, διαμήκεις/πλευρικές συνιστώσες Αύξηση εκνευρισμού Απενεργοποίηση του συστήματος, αύξηση επιθετικότητας στην οδήγηση (διαμήκεις/πλευρικές συνιστώσες) Αντιστάθμιση κινδύνου Διαμήκεις/πλευρικές συνιστώσες Αύξηση στην έκθεση στον κίνδυνο Αύξηση διαδρομών/μήκους διαδρομών 24

Μεθοδολογία διερεύνησης Λεκτικές μέθοδοι Εργαστηριακά πειράματα Πειράματα με χρήση οχημάτων Προσομοίωση με χρήση κατάλληλων προγραμμάτων ΠΡΟΣΟΧΗ!! Δήλωση για την προστασία των δεδομένων του συμμετέχοντως Σημαντικός ο σωστός σχεδιασμός του πειράματος 25

Μεθοδολογία διερεύνησης Λεκτικές μέθοδοι (1/4) Εργαλεία Ερωτηματολόγια Εστιασμένες συνεντεύξεις σε ομάδες Βασικά βήματα μεθοδολογίας Προσδιορισμός της μορφής και των ερωτήσεων του ερωτηματολογίου/συζήτησης και πιθανών άλλων εργαλείων Προσδιορισμός στοιχείων δείγματος Προσδιορισμός του τρόπου ανάλυσης (σε συνδυασμό με το 1 ο βήμα) Τι εξετάζεται: Επιπτώσεις σε πολλά επίπεδα Δυνατότητα χρήσης (usability) (Mitsopoulos-Rubens, et al., 2011) Αποδοχή (acceptability) (Molin and Brookhuis, 2007) 26

Μεθοδολογία διερεύνησης Λεκτικές μέθοδοι (3/4) (http://www.semac.org.mx/archivos/6-9.pdf) Title Endpoints Description MENTAL DEMAND Low/High How much mental and perceptual activity was required (e.g., thinking, deciding, calculating, remembering, looking, searching, etc.)? Was the task easy or demanding, simple or complex, exacting, or forgiving? PHYSICAL DEMAND TEMPORAL DEMAND Low/High Low/High How much physical activity was required (e.g., pushing, pulling, turning, controlling, activating, etc.)? Was the task easy or demanding, slow or brisk, slack or strenuous, restful or laborious How much time pressure did you feel due to the rate or pace at which the tasks or task elements occurred? Was the pace slow and leisurely or rapid and frantic? PERFORMANCE Good/Poor How successful do you think you were in accomplishing the goals of the task set by the experimenter (or yourself)? How satisfied were you with your performance in accomplishing these goals? EFFORT Low/High How hard did you have to work (mentally and physically) accomplish your level of performance? FRUSTRATION LEVEL Low/High How insecure, discouraged, irritated, stressed, and annoyed versus secure, gratified, content, relaxed, and complacent did you feel during the task? 27

Μεθοδολογία διερεύνησης Λεκτικές μέθοδοι (4/4) Αρχείο: ISA questionnaire 28

Μεθοδολογία διερεύνησης Εργαστηριακά πειράματα (1/4) Στόχος αξιολόγηση συγκεκριμένων ευφυών συστημάτων όσων αφορά στις έμμεσες συνέπειες που προκύπτουν από τη χρήση τους Με βάση τη μέτρηση επιπλέον φορτίου, απόσπασης προσοχής, άγχους/στρες κ.α. Τρεις βασικές μέθοδοι: Occlusion method Peripheral Detection Task (PDT) Μέθοδοι ψυχολογίας/φυσιολογίας Συχνά σε συνδυασμό με λεκτικές μεθόδους 29

Μεθοδολογία διερεύνησης Εργαστηριακά πειράματα (2/4) Occlusion method (Senders et al. (1967)) Προσδιορισμός ζήτησης για οδήγηση / εκπροσωπεί την ζήτηση για οδήγηση σε σχέση με δευτερεύουσα δραστηριότητα Occlusion method - early times Προσδιορισμός οπτικής ζήτησης (visual demand) για δευτερεύουσα δραστηριότητα: (α) αριθμός και διάρκεια ματιάς, (β) συνέχεια ματιάς Ανάλυση συνολική ή επιμέρους Εφαρμογή: Gelau and Krems, 2004 Ειδικός εξοπλισμός Ευκολία εφαρμογής πηγή: www.tu-chemnitz.de/hsw/psychologie/professuren/allpsy1/english/traffic/occ.php 30

Μεθοδολογία διερεύνησης Εργαστηριακά πειράματα (3/4) Peripheral Detection Task (PDT) (van Minsum et al., 1999) Μέτρηση φόρτου και διάσπασης προσοχής Προβολή ερεθισμάτων (1-2δλ) στο αριστερό τμήμα της οπτικής γραμμής Μέτρηση σωστών και λάνθασμένων αντιδράσεων από τον οδηγό, μέτρηση χρόνου αντίδρασης Ευκολία χρήσης Ευκολία ανάλυσης Εφαρμογή: Jahn et al., 2005 πηγή: Harms and Patten, 2003 31

Μεθοδολογία διερεύνησης Εργαστηριακά πειράματα (4/4) Μέθοδοι ψυχολογίας/φυσιολογίας (Psycho-physiological methods) Μεγέθη σχετικά με την καρδιά (πχ παλμοί), την κίνηση των ματιών (πχ κλείσιμο ματιών), τον εγκέφαλο και τους μυς Φορτίο και άγχος/στρες Δεν επιτρέπουν πραγματοποίηση πειράματος χωρίς παρεμβατικό τρόπο πηγή: Patten and Harms, 2003 32

Μεθοδολογία διερεύνησης Πειράματα με οχήματα (1/9) Χρήση προσομοιωτή οδήγησης Χρήση οχήματος σε «ειδική πίστα/διαδρομή οδήγησης» (testtrack) Δοκιμές Λειτουργικότητας στο Πεδίο Χρήση οχήματος εξοπλισμένου με το σύστημα Field Operational Tests (FOTs) Οδήγηση σε φυσικό περιβάλλον (Naturalistic Driving Study) 33

Μεθοδολογία διερεύνησης Πειράματα με οχήματα (2/9) Εργαλεία προσομοιωτές οδήγησης Διαφορετικών ειδών Υψηλό κόστος Μειωμένο δείγμα (simulator sickness) Όχι πραγματικό περιβάλλον Δυνατότητα προσομοίωσης οποιουδήποτε σεναρίου με ασφάλεια πηγή: TRL CarSim - Spyropoulou and Karlaftis, 2008 34

Μεθοδολογία διερεύνησης Πειράματα με οχήματα (3/9) 35

Μεθοδολογία διερεύνησης Πειράματα με οχήματα (4/9) Παραδείγματα προσομοιωτών οδήγησης Toyota http://www.youtube.com/ watch?v=bi_gkdqon_s Lexus http://www.youtube.com /watch?v=r7zz-_po2eo 36

Μεθοδολογία διερεύνησης Πειράματα με οχήματα (5/9) Δοκιμές λειτουργικότητας στο πεδίο ιδιαιτερότητες μεθόδων Οδικό περιβάλλον (ειδικές πίστες) o o o o o Ασφάλεια Περιορισμένα γεωμετρικά χαρακτηριστικά Διαμορφωμένα σενάρια Μη ύπαρξη άλλων οχημάτων Μη πραγματικές συνθήκες οδήγησης για τους συμμετέχοντες Όχημα o o o Χρήστη/εργαστηρίου ή βιομηχανίας Κόστος Εξοπλισμός 37

Μεθοδολογία διερεύνησης Πειράματα με οχήματα (6/9) Μεθοδολογία Πειράματος Προσαρμογή εξοπλισμού Σχεδιασμός σεναρίων προσομοίωσης Προσδιορισμός παραμέτρων που θα καταγραφούν Σχεδιασμός σε σχέση με το σύστημα όχημα/οθόνη/δεδομένα των 2 προηγούμενων βημάτων Προσδιορισμός στοιχείων δείγματος Προσδιορισμός μεθοδολογίας ανάλυσης Άλλα σημαντικά στοιχεία Περίοδος εξοικείωσης (familiarisation drive) 38

Μεθοδολογία διερεύνησης Πειράματα με οχήματα (7/9) Πλεονεκτήματα/Μειονεκτήματα Κόστος Χρόνος Ακρίβεια αποτελεσμάτων Ασφάλεια Σενάρια προσομοίωσης Εξοικείωση οδηγού Δυνατό μέγεθος δείγματος Χρονική διάρκεια πειράματος πηγή: http://www.pti.psu.edu/testtrack 39

Μεθοδολογία διερεύνησης Πειράματα με οχήματα (8/9) Εφαρμογές δοκιμών λειτουργικότητας στο πεδίο (http://www.prologue-eu.eu/uploads/media/prologue_workshop_athens_20110222_bekiaris.pdf) ΗΠΑ: Freightliner IVI FOT Intelligent Cruise Control FOT Indirect Visibility Systems FOT OBMS FOT-On-Board Monitoring System FOT Road Departure Crash Warning System FOT - RDCW FOT (UMTRI) SafeTrip21-Nomadic device field tests in California Volvo Intelligent Vehicle Initiative Field Operational Test-VOLVO IVI FOT Αυστραλία: Australian TAC SafeCar Project Monash University Intelligent Speed Adaptation Trial-Roads and Traffic Authority, NewSouthWales Καναδάς: SafeMiles 40

Μεθοδολογία διερεύνησης Πειράματα με οχήματα (9/9) Ιαπωνία: Integrated FOT, Regional FOT, SKY Project Κίνα: STARWINGS -Beijing Κορέα: u-t Test Bed (Ubiquitous Transportation Test Bed) Ευρώπη: ISA (Βέλγιο, Ηνωμένο Βασίλειο, Δανία, Σουηδία, Φιλανδία, Γαλλία) Ολλανδία (αποφυγή σύγκρουσης, προσαρμοζόμενο σύστημα ελέγχου ταχύτητας, αλλαγή λωρίδας) Σουηδία (σύστημα επαγρύπνησης) Πανευρωπαϊκά: eurofot-european Large-Scale Field Operational Tests on In-Vehicle Systems TeleFOT - Field Operational Test of Aftermarket and Nomadic Devices impact on safety, efficiency, environment, mobility and user acceptance DRIVE C2X -Large Scale FOT for C2X communication technology FOTsis -European FOT on Safe, Intelligent and Sustainable Highway Operation 41

Μεθοδολογία διερεύνησης Οδήγηση σε φυσικό περιβάλλον (1/4) Μεθοδολογία Πειράματος Προσδιορισμός στοιχείων δείγματος Προσδιορισμός μεθοδολογίας ανάλυσης Προσδιορισμός παραμέτρων που θα καταγραφούν Προσαρμογή εξοπλισμού Σχεδιασμός σε σχέση με το σύστημα όχημα/οθόνη/δεδομένα των 2 προηγούμενων βημάτων Ιδιαιτερότητες Η περίοδος εξοικείωσης αφορά μόνο σε νέα συστήματα αν υπάρχουν (familiarisation drive) Οι συμμετέχοντες οδηγούν δικό τους όχημα Δυνατότητα μεγάλου δείγματος πειράματος μεγάλης διάρκειας Δεν υπάρχουν σενάρια προσομοίωσης Τα δεδομένα είναι πραγματικά δεν εξετάζονται δεδομένα για κάποια αρχική περίοδο Θα πρέπει να γίνεται άδειασμα δίσκου εγγραφής δεδομένων 42

Μεθοδολογία διερεύνησης Οδήγηση σε φυσικό περιβάλλον (2/4) 100 Naturalistic Driving Study (Neale et al., 2002) Στόχος Προσδιορισμός: Κρίσιμων παραμέτρων και σεναρίων που αφορούν συμβάντα (incidents, near-crashes, crashes) Συμβάντων near-crash με βάση τις καταγεγραμένες παραμέτρους Διαφορών που αφορούν μία εβδομάδα vs. ένα χρόνο πειράματος και οχήματος νοικιασμένου vs. ιδιοκτησίας συμμετέχοντος Στοιχεία 12-13 μήνες πειράματος με 100 οχήματα 2,000,000 οχηματομίλια, 43,000 ώρες, 241 παράμετροι FESTA (FESTA, 2011) Καθορισμός μεθοδολογίας για τη διερεύνηση επιπτώσεων που αφορούν ευφυή συστήματα μεταφορών. o o o o Παράγοντες που επηρεάζουν χρήση του συστήματος Χαρακτηριστικά οδηγών που επηρεάζουν τη χρήση του συστήματος Επιπτώσεις συστήματος σε οδική ασφάλεια, κινητικότητα, κυκλοφοριακές συνθήκες, περιβάλλον, σχεδιασμός στρατηγικών, οικονομικά μοντέλα, σε χρήστες και μη χρήστες Θέματα που αφορούν στο σχεδιασμό του συστήματος 43

Μεθοδολογία διερεύνησης Οδήγηση σε φυσικό περιβάλλον (3/4) Naturalistic Riding Study (2BESAFE www.2besafe.eu) http://www.2besafe.eu/sites/default/files/deliverables/2bes-wp2.2-d5-design%20of%20naturalistic%20riding%20study- Implementation%20plan-NTUA-final.pdf Στόχος Πραγματοποίηση επιτυχούς πειράματος Διερεύνηση προφίλ συμβάντων (triggers) Διερεύνηση συμπεριφοράς δικυκλιστών Διερεύνηση επικινδυνότητας με βάση στατιστικές ατυχημάτων Συγκεκριμένος εξοπλισμός οχημάτων για καταγραφή παραμέτρων Παράμετροι που καταγράφηκαν Θέση Ταχύτητα Επιτάχυνση/Επιβράδυνση Ενεργοποίηση φρένου (break activation) (brake pressure in some sites) Γωνία στροφής τιμονιού (Steering angle) Throttle position Activation of turn signal 2 κανάλια βίντεο (1 για το πρόσωπο του οδηγού και 1 για το οδικό περιβάλλον μπροστά από τον οδηγό) 44

Μεθοδολογία διερεύνησης Οδήγηση σε φυσικό περιβάλλον (4/4) Παράμετροι που δεν καταγράφηκαν Συμβάν Βλέμμα/ματιά οδηγού Απόσταση από άλλα οχήματα Συμπληρωματικά Ημερολόγιο μετακινήσεων (travel diary) Άλλα ερωτηματολόγια για δυσκολίες ή προβλήματα κατά τη διάρκεια του πειράματος Προβλήματα Με εξοπλισμό Με καιρό Με συμμετέχοντες 45

Μεθοδολογία διερεύνησης Χρήση προγραμματων προσομοίωσης (1/2) Επιλογή προγράμματος με βάση το ευφυές σύστημα Ενσωμάτωση στοιχείων λειτουργίας συστήματος Ενσωμάτωση απόκρισης οδηγών o o Άμεσες επιπτώσεις Υπόλοιπες επιπτώσεις Σχεδιασμός σεναρίων προσομοίωσης Προσδιορισμός παραμέτρων που θα καταγραφούν Προσδιορισμός μεθοδολογίας ανάλυσης Κυρίως προγράμματα προσομοίωσης που αφορούν πληροφόρηση οδηγών Κυρίως παράμετροι που αφορούν άμεσες επιπτώσεις 46

Μεθοδολογία διερεύνησης Χρήση προγραμματων προσομοίωσης (2/2) Ενδεικτικά πρότυπα προσομοίωσης VISSIM/VISUM http://itstexas.org/sites/itstexas.org/files/presentations/2001_dale.pdf AIMSUN Barceló et al., 1999 CONTRAM Leonard et al., 1978 PARAMICS Cameron and Duncan, 1996 TransModeler Yang and Morgan (2006) MITSIMLab (ακαδημαϊκό) Koutsopoulos and Yand, 1996 DRACULA (ακαδημαϊκό) Liu and Tate, 2004 47

Άλλα θέματα Προσοχή στη χρήση του συστήματος system misuse Διακριτές κατηγορίες οδηγών με διαφορετικά χαρακτηριστικά Διαφορετικές ανάγκες Διαφορετική χρήση και άρα επιπτώσεις Παράδειγμα: o o o o Νέοι Άπειροι Ηλικιωμένοι Επαγγελματίες 48

Βιβλιογραφία (1/3) AIDE WP2.2 Deliverable (2004). Review of existing techniques and metrics for IVIS and ADAS assessment. (http://www.aide-eu.org/pdf/sp2_deliv_new/aide_d2_2_1.pdf) Barceló J., Casas J., Ferrer J.L.and. García D (1999) Modeling Advanced Transport Telematic Applications with Microscopic Simulators: The case of AIMSUN, in: Traffic and Mobility, Simulation, Economics, Environment, W. Brilon, F. Huber, M. Schreckenberg and H. Wallentowitz (Eds.), Springer. Barnard, Y. and Carsten, O. (2010). Field operational tests: challenges and methods. Proceedings of the 2 nd HUMANIST Conference Cameron, G.D.B., and Duncan G.I.D. (1996). PARAMICS, parallel microscopic simulation of road traffic. Journal of supercomputing, 10(1), pp. 25 53. Dingus, T.A., Klauer, S.G., Neale, V.L., Petersen, A., Lee, S.E., Sudweeks, J., Perez, M.A., Hankey, J., Ramsey, D., Gupta, S., Bucher, C., Doerzaph, Z.R., Jermeland, J. and Knipling, R.R. (2006). The 100-Car Naturalistic Driving Study, Phase II - Results of the 100-Car Field Experiment. DOT HS 810 593 (http://ntl.bts.gov/lib/jpodocs/repts_te/14302_files/pdfs/14302.pdf) FESTA (2011). FESTA Handbook version 3 (draft). (http://www.fot-net.eu/download/events/2festahandbookfotnet2v3draft.pdf) Gelau, C. and Krems, J.F. (2004). The occlusion technique: a procedure to assess the HMI of in-vehicle information and communication systems. Applied Ergonomics, 35, 185 187. Harms, L. and Patten, C. (2003). Peripheral detection as a measure of driver distraction. A study of memorybased versus system-based navigation in a built-up area. Transportation Research Part F, 6, pp. 23 36. Jahn, G., Oehme, A., Krems, J.F. and Gelau, C. (2005). Peripheral detection as a workload measure in driving: Effects of traffic complexity and route guidance system use in a driving study. Transportation Research Part F, 8, pp. 255-275. 49

Βιβλιογραφία (2/3) Koutsopoulos, H. and Yand Q. (1996). A Simulation Laboratory for Evaluation of Dynamic Traffic Management Systems, Department of Civil and Environmental Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA. Leonard, D.R., Though, J.B. and Bagueley, P.C.,(1978). CONTRAM: a traffic assignment model for predicting flows and queues during peak periods. TRRL Laboratory Report, 1978, R 841, Crowthorne: Transport and Road Research Laboratory. Liu, R., and Tate, J. (2004). Network effects of intelligent speed adaptation systems. Transportation, 31(3), pp. 297 325 Michon, J.A. (1985). A critical review of driver behaviour models what do we know, what should we do? In: Human Behavior and Traffic Safety. (eds. L. EVANS and R. SCHWING ) ( Plenum Press, New York ), pp. 487 525. Mitsopoulos-Rubens, E., Trotter, M.J. and Lenné, M.G. (2011). Usability evaluation as part of iterative design of an in-vehicle information system. Intelligent Transport Systems, 5(2), pp. 112-119. Molin, E.J.E. and Brookhuis, K.A. (2007). Modelling acceptability of the intelligent speed adapter. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour, 10(2), pp. 99-108. Neale,V.L, Klauer, S.G., Knipling,R.R., Dingus,T.A., Holbrook, G.T., Petersen, A. (2002). The 100 Car Naturalistic Driving Study: Phase 1- Experimental Design. DOT HS 809 536. Senders, J.W., Kristofferson, A.B., Levision, W., Dietrich, C.W. and Ward, J.L.. (1967). The attentional demand of automobile driving. Highway Res. Rec., 195, pp. 13 15. Spyropoulou, I., Golias, J.,Karlaftis, M., Penttinen, M. and Vaa, T. (2008). ITS Solutions and Accident Risks: Prospective and Limitations. Transport Reviews, 28(5), pp. 549-572. Spyropoulou, I., Heydecker, B. and Yannis, G. (2010). Modelling Intelligent Speed Adaptation. Proceedings of the 12 th World Conference of Transportation Research, Lisbon. 50

Βιβλιογραφία (3/3) Spyropoulou, I. (2011). Evaluating Impact on Drivers and Drivers Tasks. In: The safety of intelligent driver support systems. (eds. Y. BARNARD, R. RISSER and J. KREMS), ASHGATE, Surrey, England. Yang, Q. and Morgan, D. (2006). A hybrid traffic simulation model, in: Proceedings of the 85th Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington, DC. Young, K., Regan, M. and Hammer, M. (200)3. Driver Distraction: A review of Literature. Monash University. Accident Research Centre. Rep no. 206. (http://www.monash.edu.au/miri/research/reports/muarc206.pdf) Vaa, T., Penttinen, M. and Spyropoulou, I. (2007). ITS and effects on road traffic accidents: State of the art, IET Intelligent Transport Systems, 1(2), pp. 81-88. van der Molen, H.H. and Botticher, A.M.T. (1987). Risk models for traffic participants: A concerted effort for theorethical operationalizations. In: Road users and traffic safety. (eds J. A., ROTHENGATTER, and R. A., de BRUIN), Assen, the Netherlands: Van Goorcum. van Winsum, W., Martens, M. H., & Herland, L. (1999). The effects of speech versus tactile driver support messages on workload, driver behaviour and user acceptance (Report No. TM-99-C043). Soesterberg, Netherlands: TNO Human Factors. Vlassenroot, S., Brookhuis, K., Marchau, V. and Witlox, F. (2010). Towards defining a unified concept for the acceptability of Intelligent Transport Systems (ITS): A conceptual analysis based on the case of Intelligent Speed Adaptation (ISA). Transportation Research Part F, 13(3), pp. 164-178. Σπυροπούλου Ι. και Γιαννής Γ., (2011). Ενσωμάτωση ευφυών συστημάτων μεταφορών σε πρότυπα προσομοίωσης ροής κυκλοφορίας. Πρακτικά Διεθνούς Συνεδρίου και για τα Ευφυή Συστήματα Μεταφορών, Πανεπιστήμιο Πατρών, Οδική Ομοσπονδία Ελλάδας, Πάτρα, Οκτώβριος. 51

Χρηματοδότηση Το παρόν υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 1