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根据美国汽车工程师学会（SAE）对于L4级和L5级自动驾驶系统的定义，达到这两个自动驾驶级别的车辆能够实现自主控制。也就是说，驾驶员将成为乘客，可以在旅途中做其他事情。显然，这一愿景成为现实的前提是车辆必须达到自动驾驶所需的所有技术要求，但驾驶员的心理因素同样需要关注。驾驶员必须信任自动驾驶系统能够按其所需行驶，这样他们才会愿意购买并使用系统[1]。“只有在取得公众信任并被接受后，自动驾驶才会广泛普及。这也是博世不仅从事自动驾驶技术和解决方案的研发，同时也关注自动驾驶给个人和整个社会创造的利益和附加价值的原因。”博世系统工程师Kathrin Zeeb博士解释道。
汽车零部件供应商大陆集团在2018年的一项出行研究中调查了普通公众对于自动驾驶的接受程度[2]，但结果令人警醒。虽然德国约有三分之二的受访对象表示愿意在包括堵车和高速公路修路导致车道变窄等对驾驶造成压力的情形下使用自动驾驶功能，但在2013年至2018年间，对自动驾驶系统的技术可靠性持怀疑态度的人数比例从48%增至57%。将近三分之二的受访者都表示不敢尝试自动驾驶，而在2013年这一比例仅为50%左右。“人们觉得很难把对车辆的掌控权移交出去，他们需要的安全感是建立在信任自动驾驶系统的基础上的，这对于未来自动驾驶车取得成功至关重要。但信任无法凭空而来，必须付出巨大努力才能建立起来。”德国肯普滕应用技术大学（Kempten University of Applied Sciences）的Bernhard Schick 教授说道。在过去几年，Schick 教授参与了许多以人为受试对象的自动驾驶测试项目，这些项目旨在测试真实交通环境中受试者对当前L2级自动驾驶辅助系统的用户体验以及接受程度。测试结果表明，尽管许多受试者希望车辆的自动化程度能够更高，但他们对当前的自动驾驶系统感到不安和焦虑，尚未建立起对自动驾驶技术的足够信任。同时，他们也不认为自动驾驶系统会为他们创造任何个人利益或附加价值。
目标与现实之间的落差不禁让人思考如何才能使人们建立起对L4级和L5级自动驾驶系统的信任。心理学家认为建立信任的关键在于四点——透明度、可靠性、再现性以及对自动驾驶系统具备某种程度的了解。“例如，车辆安全系统的冗余设计就发挥着重要作用。此外，能够模仿人类驾驶行为和风格的车辆导航系统是另一个在自动驾驶模式下给予乘客愉悦和安全旅途体验的因素。还有一点也很重要，就是自动驾驶系统所作的决策必须对驾驶员透明化。”Zeeb博士表示。“自动驾驶系统必须使用户能够轻松了解其运作的时间和方式，这样用户就能进行相应调整。然而，多项研究表明自动驾驶系统会执行各种意料之外的操作以及乘客无法理解的限制行为。”Schick教授说道。这会导致用户在瞬间对自动驾驶系统失去信任，进而拒绝使用系统。但如果公众对自动驾驶系统的信任走向另一个极端，也会出现一系列问题。过度信任自动驾驶技术的用户严重高估了系统的能力，过去已经出现过由于该原因引发的交通事故。特斯拉车主认为车辆配备的自动驾驶系统已经完全成熟就是令人尴尬的实证。如果用户因此对系统感到失望，那么他们的态度会从一开始的接受迅速转变为不信任。对系统开发者来说，要化解用户信任过低和过度信任之间的矛盾并不容易。
借助用户界面（即人机界面）实现车辆与用户之间的持续交流对于提高用户对自动驾驶系统的理解和安全感具有重要作用。“在开发一体化系统的过程中，大陆集团在进行自动驾驶功能的初始概念设计时就已经将相关因素考虑在内。”大陆集团人机界面首席专家Guido Meier-Arendt 解释道。“大陆集团在开发过程中采取了以用户为中心的方针，这意味着除安全因素外，我们会先分析用户的功能体验以及他们的需求和愿望，并基于此确定开发工作的技术要求。”他补充道。例如，大陆集团的人机界面设计概念中包含了显示屏和语音输出功能，以便车内乘客随时清楚了解系统的工作状态并预知系统的下一步操作。“如果我们能成功做到在旅途开始前就让驾驶员建立起对自动驾驶技术的信任，那么驾驶员就可以基本处于休息状态。他们只需要在想要获取特定信息或系统提醒他们这么做时才会观察路面或显示屏情况。”Meier-Arendt说道。通过那些让用户知道系统已识别出他们的普通功能就能建立信任。例如，当用户进入车辆时，系统会表达问候，并自动选择用户偏好的驾驶风格或娱乐内容。此外，共享控制车辆也能帮助用户更快地建立起对系统的信任，因为这需要用户与系统在诸如超车等操作时分担驾驶责任。
有时候人们对相同情景会有显著不同的评价[3]。作为乘客也可能会有同样的感受。例如，有人会觉得搭乘某些驾驶员开的车更愉快，并在主观上认为有些驾驶员的驾驶风格过于冒险或者过于保守，即便并没有事实和数据能够证实这样的观点。人们对自动驾驶系统的感受也是这样的。在开发能够适应用户需求的自动驾驶功能时，大陆集团提出了两种设想。第一种设想中，用户可以通过手动调节在轻松驾驶和动态驾驶两种状态间选择自己的驾驶风格。“我们认为没有自动驾驶系统使用经验的用户会选择更轻松的驾驶风格，而有经验的用户则会偏向于更动态的驾驶风格。” Meier-Arendt说道。第二个设想是系统能够自动适应用户需求，但距离实现尚需时日。在该设想中，自动驾驶系统的控制功能会在车辆行驶途中自行设定，并通过舱内摄像头监测乘客。通过对乘客面部表情和语调的分析，系统会识别出乘客是否喜欢当前驾驶风格并作出相应调整。此外，系统还能直接与乘客对话，获取乘客反馈，并处理乘客提供的反馈信息。不过，Schick教授指出了实现这一设想需要考虑的一个重要因素。他表示：“要想开发出一个适应乘客需求的自动驾驶系统难度很大。如果希望这样的系统具备自动化功能，那么还需要做更多的验证工作。开发者不能操之过急，应该采取稳步推进的策略。”
自动驾驶系统开发者使用各种定性和定量方法，通过受试者的反馈研究用户对于系统的感受。例如，用户的需求可以通过问卷调查、采访、快速成型和测试等方法得到有效评估。“在定量研究中，我们使用特定标准来获取有关驾驶风格和偏好设置等信息。” Zeeb博士说道。对用户感受的评估可以在正常交通环境下的实际旅途中完成，也可以在测试赛道上或驾驶模拟器中进行。开发者会在评估过程中再现各种重要和非重要场景，并分析受试者反应。包括驾驶员反应时间、眼动追踪、车道保持以及方向盘和踏板的使用情况等信息都将被纳入评估范围。
根据“绿野仙踪”原理（可用来模拟尚未开发出来的技术）设计的测试车辆在业内被广泛用于实地测试，该原理的名字源自于美国作家Frank Baum同名小说中的人物。这些测试车辆是传统的右舵车，但在左侧（即副驾驶位）也设置了一个方向盘和一套踏板。驾驶员和测试员之间装有隔板，防止两者之间发生任何直接交流。在测试时，左侧的测试员会指示右侧的驾驶员如何通过方向盘和踏板操控车辆。驾驶员只会有限度地遵循测试员指令，然后独立执行所有操作。“这样我们就能分析受试者对于自动驾驶模拟车辆人机界面行为的反应，并研究受试者的乘坐体验。”Meier-Arendt解释道。
为了增加主观测试结果的解读机会并提高其可比性，肯普滕应用技术大学正在与其附属研究机构MdynamiX公司及多家整车厂合作研究基于客观关键绩效指标（KPI）的测量数据和评估方法。这些方法有望帮助自动驾驶系统开发者根据终端用户可感知的驾驶特征建立系统开发目标，而开发目标也将成为系统和相关元件规格的设计依据。包括用户主观评价、专家主观评价、潜在测量变量和KPI的多层类属模型将被用来建立关联性，该模型将被逐步投入试验，并在用户和专家参与的研究中接受验证。
尽管尚有种种心理层面的障碍需要克服，但为了确保自动驾驶能够获得成功，Schick教授认为自动驾驶系统开发过程需要一种根本性的范式变革。他表示：“开发者需要采取一种以人为本的开发策略，这需要不断让用户参与到开发过程中，检验已经取得的开发成果。通过偶尔开展以人为受试对象的研究项目来确定系统的设计要求是不够的。不断的用户反馈能帮助开发者更好地决策。开发者团队需要更多人因领域的专业人士。”
参考文献
[1] Unseld, R.: “We need technology-neutral development”. Interview with Ralph Lauxmann. In: ATZelectronics worldwide 3/2020, pp. 14-17
[2] Continental AG (ed.): Mobilitätsstudie 2018. Online: https://www.continental.com/de/presse/initiatives-surveys/continental-mobilitaetsstudien/mobilitaetsstudie-2018, access: September 18, 2020
[3] Shoji, N.; Yoshida, M.; Linnhoff, J.; Fuchs, R.: Sharing Steering Control for Safe HMI in Automated Vehicles. In: ATZelectronics 10/2019, pp. 44-47
文章来源：全球汽车信息平台 MarkLines
