Die Verhaltenstheorie kann Fahrmuster vorhersagen

Da die Technologie die Entwicklung von „intelligenten Autos“ unterstützt, schlägt die neue Forschung vor, dass die Verhaltenstheorie den Systemen helfen kann, gefährliche Lenkbewegungen zu korrigieren, bevor sie auftreten.

Forscher der schwedischen Chalmers University of Technology glauben, dass die Theorie das unerklärliche Ruckeln erklärt, das beim Lenken eines Fahrzeugs auftritt.

Die Fähigkeit, vorherzusagen, was ein Fahrer in naher Zukunft tun wird, und das System des Autos vorzubereiten, ist jetzt einen Schritt näher an der Realität.

„Mit dem von mir entwickelten Fahrermodell ist es möglich, vorherzusagen, was Fahrer mit dem Lenkrad tun werden, bevor sie es tun. Es ist möglich vorherzusagen, wie weit der Fahrer das Rad drehen wird, genau dann, wenn die Person eine Raddrehbewegung startet. Es ist wie ein Blick in die Zukunft “, sagte der Forscher und Doktorand Ola Benderius.

Experten sagen, dass die jüngste Entdeckung zur Entwicklung von Autounterstützungssystemen führen wird, um unsere Autos sicherer zu machen.Intelligentere Antirutschsysteme und Systeme für müde Fahrer sind zwei Beispiele für potenzielle Einsatzbereiche.

„Stellen Sie sich einen müden Fahrer vor, der kurz davor steht, von der Straße zu rennen. Er oder sie wacht plötzlich auf und leitet reflexartig ein sehr großes Korrekturmanöver ein, eine mögliche Fehleinschätzung, die zu etwas sehr Gefährlichem führen kann.

"Da wir jetzt vorhersagen können, wie weit der Fahrer das Rad drehen wird, können die Unterstützungssysteme des Fahrzeugs mögliche Fehleinschätzungen erkennen und eingreifen, was bedeutet, dass ein schwerer Unfall, wie das Auto, das in den sich nähernden Verkehr fährt, vermieden werden kann." Sagte Benderius.

Bereits 1947 produzierte der bekannte britische Forscher Arnold Tustin (1899-1994) das erste Modell dafür, wie eine Person auf ein Ziel zusteuert. Er identifizierte ein kontinuierliches und lineares Kontrollverhalten. Wenn ein Auto gefahren wird, entspricht dies dem Fahrer, der die Straße mit dem Lenkrad sanft und kontinuierlich verfolgt.

Dieses Verhalten wird in der Steuerungstheorie als Tracking bezeichnet und ist seitdem die vorherrschende Theorie für das Autofahren. Beim Vergleich des linearen Modells mit den tatsächlichen Messdaten treten jedoch einige Abweichungen auf, nämlich ein Ruckeln im Lenksignal.

Tustin sah diese Abweichungen auch von der kontinuierlichen Vorhersage, aber das Rätsel ist bis jetzt ungelöst geblieben.

Benderius und sein Kollege Gustav Markkula kamen auf die Idee, als sie einen Vortrag über Neurokognition besuchten. Der Vortrag befasste sich mit der Verhaltenstheorie des Erreichens, die das grundlegende menschliche Verhalten betrifft, wenn wir nach etwas greifen.

Wenn wir untersuchen, wie wir Menschen unsere Hand von Punkt A bewegen, um etwas von Punkt B aufzunehmen, steht die Geschwindigkeit der Bewegung in direktem Zusammenhang mit der Entfernung - je länger die Entfernung, desto schneller die Bewegung. Der interessante Effekt davon ist, dass die Zeit für die Bewegung unabhängig von der Entfernung gleich ist.

„Wir haben dieses Muster sofort an unseren gemessenen Steuersignalen erkannt“, sagt Ola Benderius. „Es war ein bisschen wie ein Eureka-Moment. War es möglich, dass dieses grundlegende menschliche Verhalten auch kontrollierte, wie wir ein Auto lenken? “

Mit dieser Idee extrahierte Ola Benderius über 1.000 Stunden Auto- und LKW-Fahren aus realen Fahrdaten, was zu 1,3 Millionen Lenkkorrekturen führte. Es stellte sich heraus, dass 95 Prozent davon der Reichweitentheorie entsprechen.

Benderius und Markkula stellten fest, dass die Lenkung nicht linear ist, wenn der Fahrer der Straße folgt, sondern dass der Fahrer das Rad gemäß dem speziellen Erreichungsmuster dreht.

„Mit dieser Theorie konnten wir erklären, was Forscher seit langem zu lösen versucht hatten. Dies war die Antwort auf das bisher unerklärliche Ruckeln im Steuersignal. Anstatt die Lenkung als kontinuierlich der Straße folgend anzusehen, scheinen Lenkkorrekturen auf eine sehr vorgegebene Weise angewendet zu werden “, sagte Benderius.

„Das Kontrollverhalten hat sich ebenfalls als sehr natürlich erwiesen. Ich habe dies in einer früheren Studie gesehen, in der ich das Fahrverhalten von 12-Jährigen und ihren Eltern untersucht habe. “

Mit diesem neuen Wissen konnte er ein mathematisches Modell entwickeln, das viele beobachtete Lenkverhalten erklären kann, was bedeutet, dass die Reaktion des Fahrers auf verschiedene Situationen vorhergesagt werden kann, bevor sie auftritt.

Benderius glaubt, dass die Entdeckung Auswirkungen auf ein ganzes Forschungsfeld haben wird. „Dies könnte die menschliche Kontrolle über Fahrzeuge, Fahrzeuge und Schiffe völlig verändern. Ich hoffe und glaube, dass viele Forscher die Ergebnisse nutzen und anfangen werden, auf neue Weise zu denken “, sagte er.

„Das Kontrollverhalten wurde traditionell auf der Grundlage der Kontrolltheorie und technischer Systeme untersucht. Wenn es stattdessen auf der Grundlage der Neurowissenschaften mit Fokus auf den Menschen untersucht wird, öffnet sich eine ganz neue Welt. Dies könnte das Forschungsfeld in eine ganz andere Richtung lenken. “

Quelle: Chalmers University of Technology