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Komplexitätswahrnehmung im nächtlichen Straßenverkehrsraum – Einflussfaktoren und Analyse

Müller, Nina :
Komplexitätswahrnehmung im nächtlichen Straßenverkehrsraum – Einflussfaktoren und Analyse.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2017)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Komplexitätswahrnehmung im nächtlichen Straßenverkehrsraum – Einflussfaktoren und Analyse
Language: German
Abstract:

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, Einflussfaktoren auf die Beanspruchung des Kraftfahrers im nächtlichen Straßenverkehr zu identifizieren und deren Einfluss qualitativ zu bewerten. Schwerpunkte liegen dabei auf der lichttechnischen Beurteilung dieser Faktoren und auf der Eignung biophysikalischer Signale zur Bewertung der verursachten Beanspruchung. Dazu wurden Testreihen im nächtlichen Straßenumfeld sowie im Fahrsimulator durchgeführt; die Blendung wurde isoliert im Labor untersucht. Die Feldversuche zeigten, dass das Verkehrsaufkommen auf Autobahnen den größten Einfluss auf die gefühlte Beanspruchung hat, auch die Anzahl der Fahrstreifen zeigte eine Auswirkung. Auf Landstraßen hingegen ist der Gegenverkehr der stärkste Einfluss. Sowohl Komplexitätsbewertung als auch gefahrene Geschwindigkeit zeigen signifikante Zusammenhänge zu diesem Faktor. Innerorts ist die Anzahl der Fahrstreifen ein wichtiger Faktor, wobei die Ergebnisse in diesem Fall auf vielfältige Wechselwirkungen von Einflussgrößen schließen lassen. Insgesamt wirkt die Autobahn am wenigsten anregend hinsichtlich der biophysikalischen Signale, auf Landstraßen zeigt sich eine erhöhte Reaktion der Biosignale, in der Stadt ist sie am stärksten ausgeprägt. Die Fahrsimulatorstudie zeigte, dass sich Straßenbeleuchtung positiv auf die empfundene Beanspruchung und abregend auf die Biosignale auswirkt, während Blendung durch Gegenverkehr das Gegenteil bewirkt. Eine helle Innenraumbeleuchtung wird ebenfalls als Beanspruchung empfunden, jedoch weniger stark als die Blendung. Hinsichtlich der biophysikalischen Messwerte zeigten sich bei der mittleren Herzrate und der Skin Conductance Response gute Übereinstimmungen zu der Komplexitätsbewertung. Für die Verwendung dieser Signale ist allerdings die Kontrolle der Einflussfaktoren ein wichtiger Aspekt. Eine Online-Befragung zeigte, dass sich zusätzlich zu Gegenverkehr und Verkehrsaufkommen auch Wettereinflüsse sowie die Erwartung von Wildwechsel auf die Beanspruchung beim nächtlichen Fahren auswirken. Bei Lichtquellen sind vor allem dynamische Eigenschaften wie Blinken oder Bewegung für eine Erhöhung der Beanspruchung und auch für Ablenkung von der Fahraufgabe verantwortlich. Basierend auf den Ergebnissen wurde ein qualitatives Komplexitätsmodell für das nächtliche Straßenumfeld entworfen.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
The aim of the thesis here present is the identification of influence factors on driver´s psychological strain in nighttime road traffic and to qualitatively evaluate their impact. The analysis focuses on light influences, such as glare, and the suitability of biophysical signals for the assessment of the strain caused. For this purpose, several test series were carried out in the nocturnal road surroundings as well as in the driving simulator; the impact of glare was evaluated separately in the laboratory. The field tests showed that on highways, the volume of traffic causes the highest impact on perceived strain. Also, the number of lanes has an influence. On rural roads, on the other hand, oncoming traffic shows the strongest influence. Both complexity rating as well as current speed show a significant relation to this factor. Within city limits, the number of lanes is an important factor, while in this case the results indicate a wide range of interactions of influencing variables. Overall, the highway is the least stimulating to the biophysical signals, on rural roads, there is an increased reaction of the biosignals, and within the city the reaction is most pronounced. The study in the driving simulator showed that road lighting positively affects the perceived strain and lowers the arousal shown in the biosignals, whereas glare by oncoming traffic causes the opposite. A brighter illumination of the vehicle’s interior is also experienced as strain, but less so than the glare. Regarding the measurement of biophysical signals, the mean heartrate and mean skin conductance response show significant relations to the complexity rating. Still, the control of influence factors is an important premise when evaluating the data. An online interview showed that in addition to oncoming traffic and traffic volume, the weather and the expectation of deer passing impact the strain in nighttime driving as well. Concerning light sources, primarily dynamic attributes as blinking or movement are causing increased strain and divert the driver from the driving task. Based on the results, a qualitative model for perceived complexity in nighttime road traffic was formulated.English
Place of Publication: Darmstadt
Classification DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Light Technology
Date Deposited: 12 Jun 2017 13:08
Last Modified: 12 Jun 2017 13:08
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-62565
Referees: Tran Quoc, Prof. Dr. Khanh and Vogt, Prof. Dr. Joachim
Refereed: 18 May 2017
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/6256
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