平直高速公路低交通量下L2自动驾驶对驾驶人心理负荷的影响

摘要

为研究驾驶人在L2自动驾驶模式下的心理负荷特性，设计了正常驾驶和次任务驾驶2种状态，进行实车高速道路试验，采集21名被试驾驶人在2种驾驶状态下分别选择手动驾驶和自动驾驶模式的眼动数据、次任务绩效和主观评价数据。采用重复测量一般线性模型，分析不同驾驶模式对上述参数的影响，从客观和主观两方面分析驾驶人的心理负荷变化。结果表明：驾驶人执行视觉次任务时，眨眼时长缩短，眨眼频率降低，注视次任务时长较长；而驾驶人在L2自动驾驶模式下执行视觉次任务时眨眼频率会增加，注视次任务时长缩短，对仪表盘的注意力增加，对道路前方和视觉次任务的观察减少，次任务操作的正确率降低，丢失率增加。驾驶人在正常驾驶状态下选择L2自动驾驶会增加眨眼时长、缩短注视道路前方时长，过多关注与驾驶无关区域。另外，驾驶人在L2自动驾驶模式下的体力需求、时间需求和努力程度均有所降低，总体主观感知的心理负荷为手动驾驶模式下的85.7%;但在视觉次任务驾驶状态下，两者之间无显著性差异。说明视觉次任务会增加心理负荷，L2自动驾驶可以降低视觉次任务引起的视觉负荷；但驾驶人需要在道路前方、视觉次任务和仪表盘三者之间转换注意力，可能会增加认知负荷，降低次任务绩效。正常驾驶状态下，L2自动驾驶可以降低驾驶人心理负荷和获取信息的难度，但也可能会让驾驶人产生无聊感。总体来讲，L2自动驾驶在正常驾驶状态下可降低心理负荷，而当有视觉次任务时则对心理负荷影响不大。