Изонов Сергей Викторович. Разработка методики проектирования режимов бортового информирования водителя в рамках задач интеллектуальных транспортных систем

brief description

Изонов Сергей Викторович. Разработка методики проектирования режимов бортового информирования водителя в рамках задач интеллектуальных транспортных систем: диссертация ... кандидата технических наук: 05.22.01 / Изонов Сергей Викторович;[Место защиты: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет "МАДИ"].- Москва, 2015.- 158 с.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)
На правах рукописи

ИЗОНОВ СЕРГЕЙ ВИКТОРОВИЧ
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ
БОРТОВОГО ИНФОРМИРОВАНИЯ ВОДИТЕЛЯ В РАМКАХ ЗАДАЧ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ
Специальность 05.22.01 -
«Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и
городов, организация производства на транспорте»
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Научный руководитель д.т.н., профессор Жанказиев С.В.
Москва 2015
ОГЛАВЛЕНИЕ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 11
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 14
1 Отечественный и зарубежный опыт разработки режимов
информирования водителей и изучения процессов восприятия информации в процессе управления 15
1Л Актуализация разработки режимов информирования водителя в рамках задач интеллектуальных транспортных систем 15
1.2 Исследования процессов восприятия информации водителем 19
1.3 Влияние окружающей среды на способность водителя
воспринимать информацию 43
1.4 Индикаторы, характеризующие способность водителя
воспринимать информацию 44
1.5 Психологические аспекты информирования водителей 48
1.6 Дорожные ситуации, провоцирующие аварийные ситуации и
дорожно-транспортные происшествия 48
1.7 Сценарии взаимодействия между водителем и
интеллектуальной транспортной системы 51
1.8 Обоснование разработки методики обоснования оптимальных
режимов информирования водителя в рамках задач интеллектуальных транспортных систем 55
1.9 Структура диссертационного исследования 59
1.10 Выводы по первой главе 61
2 Разработка математической модели расчета полного времени
восприятия информации 64
2.1 Разработка целевой функции диссертационного исследования 64
2.2 Вариации средств информирования и их влияние на
эффективность информирования 66
2.3 Математическая модель расчета полного времени восприятия
информации режимов бортового информирования 71
2.4 Поправки модели с учетом внешних факторов 77
2.5 Обоснование проведения экспериментального исследования 79
2.6 Выводы по второй главе 80
3 Экспериментальное исследование реакции водителя на современные и перспективные средства информирования, их комбинации и информационное содержание сообщений 81
3.1 Экспериментальная установка 81
3.2 План экспериментального исследования 86
3.2.1 Определение минимального объема выборки
экспериментального исследования 86
3.2.2 Программа экспериментального исследования
средства информирования «аудио-сигнализация» 88
3.2.3 Результаты экспериментов средства информирования
«Аудио-сигнализатор» 92
3.2.4 Программа экспериментального исследования
средства информирования «аудио-сообщение» 94
3.2.5 Результаты эксперимента средства информирования
«Аудио-сообщение» 96
3.2.6 Программа экспериментального исследования
средства информирования «свето-индикатор» 97
3.2.7 Результаты эксперимента средства информирования
«Свето-индикатор» 100
3.2.8 Программа экспериментального исследования
средства информирования «дисплей» 101
3.2.9 Результат эксперимента средства
информирования «Дисплей» 102
3
3.2.10 Программа экспериментального исследования
средства информирования «проекция на ветровое стекло» 103
3.2.11 Результаты эксперимента средства информирования
«Проекция на ветровое стекло» 106
3.2.12 Программа экспериментального исследования
оптимальных комбинаций средств информирования 108
3.2.13 Результаты экспериментов с комбинациями
средств информирования 109
3.2.14 Результаты эксперимента по комбинациям проекция
на ветровое стекло и аудио-сигнализатор в условиях управления автомобилем в городских условиях 109
3.3 Выводы по третьей главе 110
4 Методика разработки оптимальных режимов бортового информирования водителя в рамках задач интеллектуальных
транспортных систем 111
4.1 Построение зависимостей эффективности информирования от
вариаций средств информирования 111
4.2 Рекомендации по формированию бортовых режимов
информирования водителя в рамках задач интеллектуальных
транспортных систем 130
4.2.1 Рекомендации к выбору средства информирования 130
4.2.2 Рекомендации к информационному
содержанию сообщений 132
4.2.3 Рекомендации по приоритету сообщений 134
4.2.4 Рекомендации по доводке режима информирования в
процессе эксплуатации 136
4.2.5 Техническая реализация сервисов интеллектуальной
транспортной системы 138
4.3 Разработка алгоритма проектирования режима бортового информирования водителя в рамках задач интеллектуальных
транспортных систем 141
4.4 Выводы по четвертой главе 145
5 Общие выводы по диссертационному исследованию 146
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 148
ПРИЛОЖЕНИЕ. Акты и справки о внедрении результатов работы 157

bibliography

В ходе выполнения настоящего диссертационного исследования получены следующие основные результаты, совокупность которых подтверждает достижение цели и решение задач исследования:
1) Сформирован перечень факторов, оказывающих влияние на способность воспринимать информацию водителем в процессе управления транспортным средством, а также перечень внешних условий, которые влияют на эффективность и безопасность вождения.
2) Разработана целевая функция диссертационного исследования, являющаяся функцией эффективности режима бортового информирования водителя, где эффективность оценивается временем и надежностью восприятия сообщений сервиса ИТС.
3) Разработана математическая модель расчета полного времени восприятия информации в зависимости от режима бортового информирования, позволяющая прогнозировать значения времени восприятия водителем передаваемой информации в зависимости от выбранной конфигурации бортовых средств информирования водителя, их размещения и содержания информационных сообщений.
4) Выполнена эмпирическая проверка и уточнение математической модели посредством проведения экспериментального исследования современных и перспективных бортовых средств информирования водителя, их комбинаций и сообщений с различным информационным содержанием.
5) Сформулированы рекомендации по разработке отдельных этапов проектирования режимов бортового информирования водителя в рамках задач ИТС. Рекомендации охватывают задачи выбора средств информирования, их размещения, содержания информационных сообщений, приоритета трансляции сообщений, а также адаптации режима информирования в процессе эксплуатации.
6) Разработана и предложена к применению концептуальная схема структуры технических устройств, реализующих функционал сервисов ИТС,
146
которая подразумевает принципы модульности и многозадачности используемого оборудования.
7) Разработана методика проектирования режимов бортового
информирования водителя в рамках задач ИТС, которая включает в себя алгоритм разработки режима бортового информирования водителя, со ссылками на математическую модель и рекомендации по разработке отдельных этапов, а также концептуальную схему структуры технических устройств, реализующих функционал сервисов ИТС.
8) Дальнейшие исследования целесообразно проводить в области транспортной психологии по выявлению психологических закономерностей при проектировании содержания сообщений и определению закономерностей влияния уровня затуханий и усилений сигналов средств информирования на эффективность их восприятия.