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DLR.de • Folie 1
Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)
Bachelorkolloquium – 30.09.2015
Thema:
Die Erprobung eines aufgabenanalytischen Verfahrens zur
Beschreibung der motorischen, perzeptuellen und kognitiven
Prozesse bei manuell gefahrenen Spurwechseln auf
Autobahnen
Erstprüfer: Prof. Dr. Rainer Höger
Zweitprüfer: Dipl.-Psych. David Käthner
DLR.de • Folie 2
Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)
Problemstellung und Hintergrund
• Weiterentwicklung von Fahrerassistenzsystemen um die Sicherheit im
Straßenverkehr zu erhöhen
 hierfür ist Wissen über das Fahrverhalten und die Fahrerkognition
notwendig
• GOMS-Analysen zur Betrachtung von Interaktionen zwischen Mensch und
System zur Vorhersage des Nutzerverhaltens
• Hierbei steht GOMS für goals, operators, methods und selection rules
• CPM-GOMS als eine von vier Varianten
 Zerlegt parallele Prozesse in ihre elementaren motorischen, kognitiven und
perzeptuellen Operatoren
DLR.de • Folie 3
Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)
Forschungsfrage und -Ziele
„In welchem Ausmaß eignet sich die CPM-GOMS-Methode für die Beschreibung
der parallelen motorischen, perzeptuellen und kognitiven Prozesse bei manuell
gefahrenen Spurwechseln auf Autobahnen?“
Forschungsziele:
1. Eignungsbeurteilung der CPM-GOMS-Methode
2. Aufstellung verschiedener Operatoren für motorische und perzeptuelle
Prozesse
3. Bestimmung der Eigenschaften der jeweiligen Operatoren
4. Festlegung von Zeitspannen für die jeweiligen Operatoren
5. Erörterung von Gemeinsamkeiten und Unterschieden der
Operatoreigenschaften zwischen verschiedenen Spurwechseltypen
DLR.de • Folie 4
Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)
Methodik I
• Verwendung eines Messfahrzeugs ausgestattet mit
• Eye-Tracking-System Smart Eye Pro 6.0
zur Aufzeichnung der Blickbewegungen
• Sensoren zur Messung und Aufzeichnung
der Verkehrsumgebung und der Fahrzeugbedienung
• Acht Kameras zur Aufzeichnung des Nutzerverhaltens und der Umgebung
des Autos
DLR.de • Folie 5
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Methodik II
• VPn: 3
• Aufzeichnungen auf den
Autobahnen BAB 2 (dreispurig)
und BAB 39 (zweispurig)
• Auswertung von jeweils 3 Spurwechseln auf der A39
• Beschleunigungsstreifen – Rechter Fahrstreifen (1)
• Rechter Fahrstreifen – Linker Fahrstreifen (2)
• Linker Fahrstreifen – Rechter Fahrstreifen (3)
DLR.de • Folie 6
Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)
Datenaufbereitung und -auswertung
• Datenaufbereitung und -Auswertung erfolgte mit den Softwareprogrammen
Dominion Date Store Control Center, Microsoft Excel, R und VLC Media Player
• Aufstellung der Operatoren für jede Ressource mittels unterschiedlichen
Variablen der ViewCar-Daten und Betrachtung der Videodaten
• Umgebungsmatrix für die Aufstellung der Operatoren des visuellen Systems
• Bestimmung der Operatorlängen mithilfe der ViewCar-Daten oder der
Videoframes
• Auswertung der Operatoren pro Spurwechselmanöver mittels Microsoft Excel
• Spalten: Repräsentieren die verschiedenen Ressourcen und die
Komponenten der Umgebungsmatrix
• Zeilen: Repräsentieren eine Millisekunde
DLR.de • Folie 7
Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)
Deskriptive Analyse I
• Fokus lag in der Betrachtung der allgemeinen Operatoreigenschaften und
deren Gemeinsamkeiten/Unterschiede bei den verschiedenen
Spurwechseltypen
• Die Analyse ergab:
• Stabile Zeitspannen für Operatoren der Augen und des Kopfes wie
beispielsweise „Augen in Richtung Rückspiegel halten“ (MW = 535 ms;
SD = 199) oder „Augen in Richtung Schulterblick halten“ (MW = 540 ms;
SD = 168)
• Variable Zeitspannen für Lenkoperatoren und Operatoren der
Geschwindigkeitsregulierung  Zerlegung der Operatoren notwendig
• Unterschiede der Operatordauern und deren Häufigkeiten bei den
verschiedenen Spurwechseltypen
DLR.de • Folie 8
Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)
Die Häufigkeitsverteilungen der
Operatordauern der
Augen pro
Spurwechseltyp und
Phase
DLR.de • Folie 9
Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)
Diskussion
• CPM-GOMS-Methode grundsätzlich geeignet, da
• Aufstellung der Operatoren für die motorischen und perzeptuellen
Prozesse mittels ViewCar-Daten, Videodaten und Umgebungsmatrix
möglich
• Bestimmung der Operatoreigenschaften möglich
• Erörterung von Gemeinsamkeiten und Unterschieden bei den
verschiedenen Spurwechseltypen möglich
• Darstellung der parallelen Prozesse möglich
• zukünftiger Aufwand geringer, da viele Operatoren und Umgebungsmatrix
bereits besteht
ABER: Aufwand für die Erarbeitung kognitiver Operatoren hoch
• Implikationen für zukünftige Arbeiten
• Zerlegung der Geschwindigkeitsregulierungs- und Lenkoperatoren
• Verwendung der Think-Aloud-Methode
• Verwendung eines Eye-Tracking-Systems das neben dem Blickverhalten
auch die Fahrzeugumgebung und den Verkehr aufzeichnet
DLR.de • Folie 10
Bachelorkolloquium - Alina Andree (3019389)
Vielen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit!

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