自动化车辆可靠性、驾驶员自我评估的信心以及反复互动对驾驶员信任感和接管决策的影响

《Safety Science》：The effects of automated vehicle reliability, self-estimated confidence, and repeated interactions on drivers’ trust and takeover decisions

自动驾驶信任影响因素及关联性研究。通过模拟驾驶场景分析车辆可靠性、自信信息动态与准确性、重复互动对驾驶员信任及接管决策的影响，发现高可靠性、准确自信信息、动态呈现和重复互动显著提升信任，减少接管次数，提高正确率，并量化了各因素间的相关性。

　　本研究探讨了自动驾驶车辆（AV）在条件自动化驾驶场景中，如何影响驾驶员的信任以及接管决策。随着自动驾驶技术的不断发展，其在社会层面展现出巨大的潜力，包括缓解交通拥堵、降低交通事故率以及提升整体道路安全。然而，尽管自动驾驶车辆在某些特定条件下能够实现自主驾驶，但在面对突发情况时，可能会因技术限制而无法有效应对，从而需要驾驶员在关键时刻进行接管。这种突如其来的接管需求可能对驾驶员的信任产生负面影响，进而影响其行为反应。

信任在自动化系统中扮演着至关重要的角色。研究表明，驾驶员的信任不仅影响其对自动化系统的使用频率，还影响其与系统的互动方式。在自动化驾驶的背景下，信任通常被定义为一种态度，即在不确定和脆弱的情况下，驾驶员相信系统能够帮助其达成目标。然而，信任水平的高低可能会对驾驶员的行为产生深远影响。例如，如果驾驶员对自动驾驶系统的可靠性缺乏信心，他们可能会更倾向于主动接管车辆，即使系统已经成功避免了障碍物。相反，如果驾驶员过度信任系统，他们可能会忽视潜在风险，从而导致危险后果。

因此，研究如何通过不同的方式提升驾驶员的信任，对于确保自动驾驶系统的安全性和有效性至关重要。已有研究表明，提供系统状态信息（如车辆的意图、环境感知、障碍物规避能力和对未来路径的预测）能够有效提升驾驶员的信任。这些信息通常通过人机界面（HMI）呈现，以便驾驶员能够更好地理解系统的行为和决策过程。例如，某些研究中使用了红色和蓝色的灯光来表示接管情境的紧迫性，结果显示，这种信息的呈现有助于驾驶员理解系统的能力，并提高其信任水平。

除了提供系统状态信息外，重复与自动驾驶车辆的互动也被认为是提升驾驶员信任的重要因素。研究表明，即使在自动驾驶车辆出现故障的情况下，驾驶员的信任水平仍可能随着多次驾驶经历而提高。这表明，驾驶员对系统的信任并非一成不变，而是可以通过反复接触和使用逐步建立。例如，一项研究发现，驾驶员在多次驾驶中，即使遇到系统失败的情况，其信任水平仍然有所提升。这种现象可能与驾驶员对系统的熟悉度和适应性有关。

然而，研究也指出，信息的准确性对驾驶员的信任同样具有重要影响。如果系统提供的信息与实际情况不符，即使驾驶员有较高的信任水平，也可能导致其对系统的依赖程度下降。例如，一些研究发现，当信息的准确性较低时，驾驶员可能会更加依赖系统，但同时也会延长接管时间。这表明，信息的准确性不仅影响驾驶员的信任，还影响其接管行为的及时性和正确性。

为了更全面地理解这些因素如何影响驾驶员的信任和接管决策，本研究设计了一系列实验，涵盖了自动驾驶车辆的可靠性、系统自评估的自信信息动态、信息的准确性以及驾驶员与自动驾驶车辆的重复互动。研究假设这些因素之间存在一定的相关性，并希望通过实验验证这些假设。例如，研究假设高可靠性会带来更高的信任水平，并减少驾驶员的接管次数。同时，研究还假设准确的自信信息能够提升驾驶员的信任，并提高其接管决策的正确性。

实验中，30名参与者（17名男性，13名女性）被招募，平均年龄为23.10岁，具有至少一年的驾驶经验。参与者需要具备正常的视力或矫正后的正常视力，没有听力障碍，并且对运动病不敏感。研究设计了多种场景，包括自动驾驶车辆在某些情况下能够成功规避障碍物，而在其他情况下则无法做到。同时，系统自评估的自信信息也被设计为有时能够准确反映车辆的可靠性，有时则无法做到。

研究结果表明，高可靠性、逐渐增加的自信信息、准确的信息以及重复的互动都显著提升了驾驶员的信任水平。此外，这些因素之间的相关性也被量化，为自动驾驶系统的设计提供了重要的参考。例如，研究发现，自信信息的准确性不仅影响驾驶员的信任，还影响其接管行为的及时性和正确性。同时，重复的互动也被证明能够有效提升驾驶员的信任，并减少接管次数。

本研究的结论指出，自动驾驶车辆在现实世界中可能会出现不可靠的操作，以及系统自评估的自信信息可能与实际情况不符。这些现象可能会对驾驶员的信任和接管决策产生影响。因此，研究强调，自动驾驶系统的设计需要考虑这些因素，以确保驾驶员能够及时、正确地做出接管决策。此外，研究还建议，未来的自动驾驶系统应更加注重信息的准确性和可靠性，以提升驾驶员的信任水平，确保系统的安全性和有效性。

综上所述，本研究为理解自动驾驶车辆在条件自动化驾驶场景中如何影响驾驶员的信任和接管决策提供了新的视角。研究结果表明，车辆的可靠性、系统自评估的自信信息动态、信息的准确性以及重复的互动都是影响驾驶员信任的重要因素。同时，这些因素之间的相关性也被量化，为自动驾驶系统的设计和优化提供了重要的依据。未来的研究可以进一步探讨这些因素在不同驾驶环境下的影响，以及如何通过改进人机界面和信息呈现方式来提升驾驶员的信任水平。