不管是ADAS輔助駕駛，還是高階自動(dòng)駕駛，這些智能化功能的落地，帶來的不僅僅是汽車的營(yíng)銷賣點(diǎn)，還在重塑駕駛?cè)蝿?wù)、駕駛員角色以及系統(tǒng)人機(jī)交互。 這其中，動(dòng)態(tài)控制轉(zhuǎn)移(TOC)是未來很長(zhǎng)一段時(shí)間在自動(dòng)...

不管是ADAS輔助駕駛，還是高階自動(dòng)駕駛，這些智能化功能的落地，帶來的不僅僅是汽車的營(yíng)銷賣點(diǎn)，還在重塑駕駛?cè)蝿?wù)、駕駛員角色以及系統(tǒng)人機(jī)交互。

這其中，動(dòng)態(tài)控制轉(zhuǎn)移(TOC)是未來很長(zhǎng)一段時(shí)間在自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)激活狀態(tài)下，人機(jī)協(xié)作需要重點(diǎn)關(guān)注的事項(xiàng)。

一直以來，測(cè)試及監(jiān)管機(jī)構(gòu)認(rèn)為，對(duì)自動(dòng)化功能的過度依賴，造成駕駛員不理解或不采取必要的糾正措施，ADAS系統(tǒng)基本上是無效的。

比如，車道保持功能，如果沒有明顯的車道標(biāo)記，褪色或模糊等等情況下，功能就不起作用。但往往，駕駛員容易疏忽功能的局限性。

此前，美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局對(duì)5470起報(bào)告的車禍數(shù)據(jù)分析，有34%的車禍?zhǔn)怯绍嚨榔x引起的，原因是司機(jī)睡著或喪失了行為能力。

“過去，考駕照是為了訓(xùn)練駕駛員并驗(yàn)證是否掌握基本的駕駛技能。未來，汽車制造商或者監(jiān)管機(jī)構(gòu)可能要出臺(tái)法規(guī)，要求不同品牌的車主需要測(cè)試對(duì)ADAS系統(tǒng)的掌握能力?！币恍┍O(jiān)管機(jī)構(gòu)的工作人員表示。

這將取決于汽車制造商能否將人機(jī)交互系統(tǒng)的能力提升到一個(gè)新的水平。

近日，麻省理工學(xué)院發(fā)布了一項(xiàng)新的研究結(jié)果，研究人員基于通用凱迪拉克的超級(jí)巡航（L2級(jí)自動(dòng)輔助駕駛）來分析駕駛員和系統(tǒng)之間的行為關(guān)系。

“即便是雙手離開方向盤的情況下，我們發(fā)現(xiàn)駕駛員和系統(tǒng)之間仍有高度的協(xié)作?！边@篇題為《真實(shí)世界駕駛中駕駛員行為和自動(dòng)化的使用》的論文，第一次深入研究隨著新車搭載功能的不斷豐富，人們是如何使用駕駛員輔助系統(tǒng)的。

這個(gè)研究項(xiàng)目由14名參與者，在1個(gè)月時(shí)間內(nèi)分別駕駛配備Super Cruise系統(tǒng)的凱迪拉克CT6，共行駛1690次（里程累計(jì)22,108英里），共計(jì)5343個(gè)TOC，包括手動(dòng)駕駛、L1級(jí)ACC和L2級(jí)超級(jí)巡航三種狀態(tài)。

一、

研究報(bào)告指出，在自動(dòng)輔助駕駛狀態(tài)下，駕駛行為已經(jīng)成為駕駛員和系統(tǒng)之間的密切協(xié)作，其特征是動(dòng)態(tài)控制轉(zhuǎn)移(TOC)。當(dāng)最小的ODD條件沒有滿足時(shí)，系統(tǒng)發(fā)起的TOC接管請(qǐng)求就會(huì)發(fā)生。

另一方面，駕駛員發(fā)起的TOC可能是對(duì)系統(tǒng)故障、功能缺失或任意情況的響應(yīng)或預(yù)期。隨著動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的自動(dòng)化程度越來越高，駕駛員的角色轉(zhuǎn)向了監(jiān)控。

這就非?？简?yàn)駕駛員的表現(xiàn)和對(duì)道路行駛狀況的持續(xù)監(jiān)控。研究表明，與手動(dòng)駕駛相比，自動(dòng)駕駛的長(zhǎng)期使用可能會(huì)導(dǎo)致駕駛員更慢的危險(xiǎn)檢測(cè)，以及更長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。

首先，我們需要回答兩個(gè)問題：駕駛員通常會(huì)做什么？駕駛員能做什么？這需要汽車制造商對(duì)駕駛行為數(shù)據(jù)的持續(xù)監(jiān)測(cè)，來評(píng)估駕駛員的行為風(fēng)格，從而調(diào)整系統(tǒng)接管的一些細(xì)節(jié)處理。

而一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，特斯拉的Autopilot輔助駕駛系統(tǒng)需要頻繁地做出關(guān)于系統(tǒng)參與和脫離的復(fù)雜決定，這背后表明：除了系統(tǒng)自動(dòng)脫離或駕駛員主動(dòng)干預(yù)外，還有很多其他形式的TOC存在，并與駕駛安全密切相關(guān)。

研究人員使用了駕駛員行為的層次模型，設(shè)計(jì)用來解釋和預(yù)測(cè)復(fù)雜、真實(shí)的道路行為，分解為三個(gè)層次：戰(zhàn)略（計(jì)劃）、機(jī)動(dòng)（戰(zhàn)術(shù)）和控制（操作）。

戰(zhàn)略層面包括確定行程目標(biāo)、路線和時(shí)間限制。這種行為是有計(jì)劃的、積極主動(dòng)的，可能會(huì)在幾秒鐘以上的時(shí)間。

駕駛員行為的機(jī)動(dòng)水平包括對(duì)車輛的戰(zhàn)術(shù)控制，由駕駛員的戰(zhàn)略目標(biāo)（內(nèi)在的）和當(dāng)前的駕駛情況（外在的）共同決定，通常以秒為間隔執(zhí)行。

駕駛員行為的最佳尺度是控制水平，它是即時(shí)的，并且經(jīng)常涉及行動(dòng)模式，這些模式通常需要在毫秒級(jí)執(zhí)行。

研究報(bào)告認(rèn)為，系統(tǒng)人機(jī)交互可以發(fā)生在駕駛員行為層次模型的每一層。每一層的TOC都具有不同的特征，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、交互模式和時(shí)間模式。比如，機(jī)動(dòng)層面的TOC涉及到，比如超車時(shí)的間隙接受水平。

在進(jìn)行測(cè)試之前，參與者接受了包括L1級(jí)（ACC）和L2級(jí)（Super Cruise）系統(tǒng)的培訓(xùn)，包括靜態(tài)培訓(xùn)課程以及一個(gè)小時(shí)的實(shí)車培訓(xùn)。在培訓(xùn)過程中，參與者熟悉并被要求與系統(tǒng)進(jìn)行各種可能的交互。

而作為測(cè)試車型，凱迪拉克CT6搭載的超級(jí)巡航是目前全球主流的L2級(jí)自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)，能夠持續(xù)地同時(shí)執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的縱向和橫向。

當(dāng)系統(tǒng)啟用時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)駕駛員放開雙手，同時(shí)基于艙內(nèi)攝像頭持續(xù)監(jiān)測(cè)駕駛員注意力，并且提供基于高精地圖的地理圍欄，系統(tǒng)只能在有限的高速公路上被激活。

TOC也被劃分為三種可能的類型：

1、戰(zhàn)略性TOC，其特征是在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)（以分鐘計(jì)）發(fā)生的主動(dòng)行為，例如，在駛出高速公路附近，所有這些都是在駛出ODD之后發(fā)生的。

2、機(jī)動(dòng)TOC，以秒為單位計(jì)算。例如，超車行為。

3、控制TOC，其特點(diǎn)是對(duì)可識(shí)別的環(huán)境輸入作出快速和自動(dòng)的反應(yīng)涉及到毫秒級(jí)執(zhí)行的自動(dòng)動(dòng)作模式。例如，響應(yīng)前車的突然剎車，其特征是系統(tǒng)發(fā)出接管請(qǐng)求。

二、

最終的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，累計(jì)的22108英里里程中，有67%里程處于手動(dòng)駕駛狀態(tài)，9%里程為單獨(dú)啟用ACC和25%里程的Super Cruise激活啟用。

在特定路段的高速公路，駕駛者相對(duì)頻繁地使用自動(dòng)輔助駕駛，其中，Super Cruise占到了40%的比例，只有10%使用單獨(dú)的ACC。不過，Super Cruise的使用并非是長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的狀態(tài)。

比如，駕駛員通常會(huì)控制車輛的縱向、橫向或兩種功能，并與系統(tǒng)之間進(jìn)行頻繁的動(dòng)態(tài)切換。此外，在ACC和Super Cruise都可用的高速公路路段，與ACC相比，駕駛員更傾向于使用Super Cruise進(jìn)行更長(zhǎng)的距離和持續(xù)時(shí)間的使用。

另一組數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)脫離Super Cruise時(shí)，駕駛員更有可能轉(zhuǎn)向ACC（73%）而不是手動(dòng)駕駛。由駕駛員發(fā)起的從Super Cruise到ACC的過渡，其中59%主要與前者缺失的功能（例如，自動(dòng)變道）有關(guān)，而由系統(tǒng)發(fā)起的接管僅占14%，主要是對(duì)離開ODD的響應(yīng)。

而完全脫離自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)的情況下，從Super Cruise直接到手動(dòng)駕駛，主要是駕駛員發(fā)起的（占比23%），而系統(tǒng)發(fā)起的僅占1%（包括駕駛員疏忽或退出ODD）。

此外，在主動(dòng)TOC（即戰(zhàn)略和機(jī)動(dòng)）中，駕駛員在啟動(dòng)脫離操作前更有可能把手放在方向盤上，而在被動(dòng)TOC（即控制）中，駕駛員只有在啟動(dòng)脫離操作后才更有可能把手伸向方向盤。

同時(shí)，控制TOC的特征是車輛制動(dòng)減速明顯更強(qiáng)，同時(shí)，駕駛員在控制和機(jī)動(dòng)TOC之后重新啟用自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)的比例較高（達(dá)到80%）。相比之下，戰(zhàn)略TOC發(fā)生之后，駕駛員在剩下的行程中有69%的比例繼續(xù)保持手動(dòng)駕駛，而不再重新啟用ACC或者Super Cruise。

整體的研究數(shù)據(jù)結(jié)果表明，在可行的情況下，大多數(shù)駕駛員傾向于使用更高級(jí)別的自動(dòng)化系統(tǒng)，即將動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的縱向和橫向控制轉(zhuǎn)交給系統(tǒng)，并適應(yīng)以監(jiān)控為導(dǎo)向的角色。

此外，駕駛員更習(xí)慣在不同的自動(dòng)化級(jí)別之間進(jìn)行動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換，臨時(shí)控制駕駛?cè)蝿?wù)的縱向、橫向或兩者的功能。這些轉(zhuǎn)換并不一定與減輕即時(shí)風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)，而是為了執(zhí)行超出當(dāng)前系統(tǒng)能力的功能。

總體而言，在有限區(qū)域的高速公路上行駛時(shí)，駕駛員傾向于使用L1級(jí)（比如，ACC）系統(tǒng)作為較長(zhǎng)時(shí)間使用L2級(jí)系統(tǒng)之間的間歇狀態(tài)。

有趣的是，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，盡管自動(dòng)輔助駕駛在一部分非高速公路可以使用，但參與測(cè)試的駕駛員顯然更傾向于手動(dòng)駕駛。

此外，在接管系統(tǒng)的過程中，駕駛員在非緊急狀態(tài)下，傾向于通過輕踩剎車踏板或按下接管按鈕。緊急狀態(tài)下，則更多是深踩制動(dòng)踏板，車輛有明顯的減速行為。

這意味著，人機(jī)交互的提前以及持續(xù)有效預(yù)警，對(duì)于后續(xù)系統(tǒng)及時(shí)退出、駕駛員安全接管至關(guān)重要。此外，對(duì)于ADAS的系統(tǒng)培訓(xùn)和安全使用經(jīng)驗(yàn)，也是至關(guān)重要。

有證據(jù)表明，由于系統(tǒng)接管了部分駕駛?cè)蝿?wù)，駕駛員容易將注意力從駕駛轉(zhuǎn)移到次要任務(wù)，從而導(dǎo)致突發(fā)狀態(tài)下，剎車反應(yīng)時(shí)間減少并產(chǎn)生更大風(fēng)險(xiǎn)。

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