基于多方利益相关者共同设计的自动驾驶校车人机协作界面研究

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《Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting》：Shaping Future Automated School Bus Systems: Multi-Stakeholder Insights Informing Human-in-the-Loop Design

【字体：大中小】 时间：2026年10月26日 来源：Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting

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　　摘要尽管自动化在私人车辆和公共交通中已得到广泛研究，但自动驾驶校车的设计却未受到足够的关注。关于如何应对青少年、家长和校车的担忧以及如何将这些担忧转化为交互设计，目前所知甚少。为了填补这些空白，我们与多方利益相关者进行了访谈和共同设计研讨会。基于访谈中揭示的对当前校车的担忧和

摘要

尽管自动化在私人车辆和公共交通中已得到广泛研究，但自动驾驶校车的设计却未受到足够的关注。关于如何应对青少年、家长和校车的担忧以及如何将这些担忧转化为交互设计，目前所知甚少。为了填补这些空白，我们与多方利益相关者进行了访谈和共同设计研讨会。基于访谈中揭示的对当前校车的担忧和对自动化的接受度，我们共同设计了人环系统，反映了参与者认为只有在人类监督下才能接受高度自动化的观点。我们提出了适合年龄的交互原则，并在必要时尽量减少成人传达的信息。我们还设计了监护界面，该界面在常规和紧急场景中灵活适配，车载系统协调跨设备任务，远程系统通过与车载监护人协作实现直接控制与协助。这些设计超越了传统范式，嵌入了适应场景、多角色协作机制，以适应校车运输需求。

引言

在美国，每天有数百万青少年乘坐校车。尽管校车是最安全的交通方式之一，但仍存在风险，包括青少年无人看管、上下车危险以及在监督不足下的行为问题（Akridge 等人，2024；Austin 等人，2019）。自动驾驶车辆可能提高安全性、效率和服务覆盖范围（Chee 等人，2020；Sinha 等人，2021），但校车是独特的社会环境，其运营和社会功能超越了驾驶。尽管对公共交通和私人出行的自动化进行了广泛研究，但校车中多方利益相关者的担忧仍未得到充分研究，通用的自动驾驶设计可能不适用于这一背景。为此，我们提出以下问题：(a) 从青少年、家长和校车司机的角度来看，当前校车的主要担忧是什么？(b) 他们认为哪些水平的校车自动化是可接受的？(c) 自动驾驶校车的哪些设计特征能最好地整合人机协作机制，并适应利益相关者的多样化需求和偏好？我们通过访谈和共同设计研讨会解决了这些问题。

背景

自动驾驶正在改变共享出行（Azad 等人，2019；Nordhoff 等人，2020）。由于系统在复杂边缘情况方面仍然遇到困难，SAE 3级及以上的设计强调了通过车内接管和远程操作实现的人机协作（SAE International，2025）。人机交互研究支持接管（Colley 等人，2021）和远程接口（Majstorovi? & Diermeyer，2023；Tener & Lanir，2022），但这些面向成人的范式可能不适用于校车。校车运输将青少年、家长和司机聚集在不太可预测的运营和社会环境中。研究强调了青少年的接受度、家长的安全、监控和沟通担忧（Lee 等人，2020），以及司机的自动化相关角色转变（Chu 等人，2023），但提供的指导有限。现有的校车安全辅助设备（如停车臂摄像头和ADAS）解决了孤立的技术问题。这些空白促使我们采用多方利益相关者共同设计的方法。

方法

我们进行了一项两阶段的定性研究。通过社交媒体、大学平台、传单和滚雪球抽样招募了13名青少年、10名家长和8名校车司机，进行了半结构化的Zoom访谈。访谈由两名研究人员主持，持续30至60分钟，并进行录音。基于这些发现，六场2小时的共同设计研讨会通过利益相关者角色、价值观、场景和接口探索未来校车。参与者通过大学平台和当地公立学校招募。两场面对面会议涉及10名青少年；两场在线会议涉及5名家长；两场在线会议涉及6名司机。每场会议包括2至5名参与者和两名研究人员作为共同设计伙伴。参与者每小时获得30美元。大学机构审查委员会批准了本研究。我们使用NVivo对访谈和研讨会数据进行归纳主题分析。

结果

利益相关者确定了令人不适或不安全的乘车条件、缺乏及时信息和有效监督，以及运营和人员配置限制。自动化接受度取决于影响信任和采用的条件和边界。各组参与者更倾向于辅助而非替代，并拒绝无人存在的全自动化。一些人仅在接受人类监督、实时干预和明确责任时才接受高级自动化。司机预计将转向监督和管理。

对于以青少年为中心的信息传递，利益相关者偏好最少化、可定制的常规更新，以及仅在青少年必须回应时，来自人类监护人的清晰、适合年龄的紧急沟通。他们描述了SAE 3级（L3）和4级（L4）的界面。在L3紧急情况下，界面应显示车辆状态、任务、警报和建议行动；与车载监护人的便携界面同步；并提供透明的多模态AR-HUD决策支持，具有清晰的状态指示器和简单响应。在L4中，车载监护人主要管理青少年的行为和沟通，而远程监护人在紧急情况下介入。概览界面应优先推送警报和仪表盘摘要以减少多车监控负荷。在紧急情况下，远程监护人应控制车辆并通过结构化界面与车载监护人协调，包括交通地图、诊断和多角度摄像机视图。系统应解释何时和为何接管，并沟通更新的计划以维持跨团队的共享认知（见图1）。