danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2020-64-5-624-631dan-922Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИTECHNICAL SCIENCESКонцепция передачи управления водителю в высокоавтоматизированных транспортных средствахConcept of transferring control to a driver in highly automated carsСавченкоВ. В.SavchenkoV. V.

Савченко Владимир Владимирович - кандидат технических наук, начальник центра.ул. Академическая, 12, 220072, Минск.

Savchenko Vladimir V. - Ph. D. (Engineering), Chief of the Center. Joint Institute of Mechanical Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus.12, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk.

uus@tut.byПоддубкоС. Н.PoddubkoS. N.

Поддубко Сергей Николаевич - кандидат технических наук, доцент, генеральный директор.ул. Академическая, 12, 220072, Минск.

Poddubko Sergey N. - Ph. D. (Engineering), Associate professor, General director. Joint Institute of Mechanical Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus.12, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk.

bats@ncpmm.bas-net.byОбъединенный институт машиностроения Национальной академии наук БеларусиJoint Institute of Mechanical Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus202005112020645624631Copyright © Савченко В.В., Поддубко С.Н., 20202020Савченко В.В., Поддубко С.Н.Savchenko V.V., Poddubko S.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/922

С междисциплинарных позиций, на основе системного подхода, впервые сформулирована концепция передачи управления водителю в высокоавтоматизированных транспортных средствах (ВАТС), позволяющая определить потенциальную возможность восстановить контроль над высокоавтоматизированным автомобилем по состоянию, основывающийся на осведомленности о ситуационной обстановке по маршруту движения, мониторинге текущего функционального состояния, включая готовность к экстренным действиям, и индивидуальных особенностях водителя. Представлена классификация кросс-модальных информационных потоков в высокоавтоматизированных и автономных автомобилях. Дано определение кросс-модального взаимодействия в ВАТС и сформулирована цель анализа разнородных информационных потоков в бортовых системах транспортных средств, где автоматический анализ разнородных информационных потоков дает синергетический эффект. Представлены примеры релевантной информации для водителя.

From an interdisciplinary point of view, on the basis of a systematic approach, the concept of transferring control to a driver in highly automated vehicles was first formulated, which allows one to determine the potential possibility of regaining control of a highly automated car based on its awareness of the situational situation along the route of movement and monitoring of the current functional state, including readiness for emergency actions, and individual features of the driver. The classification of cross-modal information flows in highly automated and autonomous cars is presented. The definition of cross-modal interaction in highly automated vehicles is given, and the goal of analyzing heterogeneous information flows in on-board vehicle systems is formulated, where automatic analysis of heterogeneous information flows gives a synergistic effect. Examples of relevant driver information are provided.

 

высокоавтоматизированные автомобилииндивидуальные особенности водителякросс-модальные информационные потокимониторинг функционального состояния водителяпередача управления водителюситуационная обстановка по маршруту движенияhighly automated carsdriver's individual characteristicscross-modal information flowsmonitoring the functional state of the drivertransfer of control to the driversituational circumstances along the routeReferencesMadigan, R. The effect of varying levels of vehicle automation on drivers' lane changing behavior / R. Madigan, T. Louw, N. Merat // PLoS ONE. - 2018. - Vol. 13, N 2. - Art. e0192190. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0192190Madigan R., Louw T., Merat N. The effect of varying levels of vehicle automation on drivers' lane changing behavior. PLoS ONE, 2018, vol. 13, no. 2, art. e0192190. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0192190Effects of adaptive cruise control and highly automated driving on workload and situation awareness: a review of the empirical evidence / J. C. F. de Winter [et al.] // VDI Wissensforum [Electronic resource]. - Mode of access: https://www. vdi-wissensforum.de/news/effects-of-adaptive-cruise-control-and-highly-automated-driving. - Date of access: 17.01.2020.de Winter J. C. F., Happee R., Martens M. H., Stanton N. A. Effects of adaptive cruise control and highly automated driving on workload and situation awareness: a review of the empirical evidence. VDI Wissensforum. Available at: https://www.vdi-wissensforum.de/news/effects-of-adaptive-cruise-control-and-highly-automated-driving (accessed 17 January 2020).Endsley, M. Level of automation effects on performance, situation awareness and workload in a dynamic control task / M. Endsley // Ergonomics. - 1999. - Vol. 42, N 3. - Р. 462-492. https://doi.org/10.1080/001401399185595Endsley M. Level of automation effects on performance, situation awareness and workload in a dynamic control task. Ergonomics, 1999, vol. 42, no. 3, pp. 462-492. https://doi.org/10.1080/001401399185595Highly automated driving, secondary task performance and driver state / N. Merat [et al.] // Human Factors. - 2012. -Vol. 54, N 5. - P. 762-771. https://doi.org/10.1177/0018720812442087Merat N., Jamson A. H., Lai F. C. H., Carsten O. Highly automated driving, secondary task performance and driver state. Human Factors, 2012, vol. 54, no. 5, pp. 762-771. https://doi.org/10.1177/0018720812442087Transition to manual: driver behavior when resuming control from a highly automated vehicle / N. Merat [et al.] // Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behavior. - 2014. - Vol. 27. - P. 274-282. https://doi.org/10.1016/j.trf.2014.09.005Merat N., Jamson A. H., Lai F. C. H., Daly M., Carsten O. M. J. Transition to manual: driver behavior when resuming control from a highly automated vehicle. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behavior, 2014, vol. 27, pp. 274-282. https://doi.org/10.1016/j.trf.2014.09.005Savchenko, V. V. Optimization of the Parameters of Semantic Biological Feedback in Systems of Monitoring the Functional State of Operators / V. V. Savchenko // Journal of Automation and Information Sciences. - 2009. - Vol. 41, N 1. -P. 75-80. https://doi.org/10.1615/jautomatinfscien.v41.i1.80Savchenko V. V. Optimization of the Parameters of Semantic Biological Feedback in Systems of Monitoring the Functional State of Operators. Journal of Automation and Information Sciences, 2009, vol. 41, no. 1, pp. 75-80. https://doi.org/10.1615/jautomatinfscien.v41.i1.80Dementienko, V. V. Driver vigilance remote monitoring system / V. V. Dementienko // Science Journal of Transportation. - 2015. - N 6. - Р. 110-114.Dementienko V. V. Driver vigilance remote monitoring system. Science Journal of Transportation, 2015, no. 6, pp. 110-114.Савченко, В. В. Система поддержания работоспособности водителя: результаты испытаний и экспериментальных исследований / В. В. Савченко, М. С. Свистун, В. В. Сикорский // Автомобильная промышленность. - 2008. -№ 1. - С. 32-34.Savchenko V. V., Svistun M. S., Sikorski V. V. Driver Support System: Test and Experimental Results. Avtomo-bil'naya promyshlennost' [Automotive industry], 2008, no. 1, pp. 32-34 (in Russian).Дементиенко, В. В. Оценка эффективности систем контроля уровня бодрствования человека-оператора с учетом вероятностной природы возникновения ошибок при засыпании / В. В. Дементиенко, В. Б. Дорохов // Журн. высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. - 2013. - Т. 63, № 1. - С. 24-32. https://doi.org/10.7868/S0044467713010036Dementienko V. V., Dorokhov V. B. Estimation of efficiency of fatigue monitoring devices considering the occurrence of the instability of nature of falling asleep errors. Zhurnal vysshei nervnoi deyatel'nosti imeni I. P. Pavlova [I. P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity], 2013, vol. 63, no. 1, pp. 24-32 (in Russian). https://doi.org/10.7868/S0044467713010036Савченко, В. В. Методы и средства повышения эффективности функционирования операторов транспортных систем «человек-машина» / В. В. Савченко // Вес. Нац. акад. навук Беларусь Сер. фiз.-тэхн. навук. - 2005. - № 2. -С. 29-37.Savchenko V. V. Methods and Facilities for Higher Functioning Efficiency of “Man-Machine” System Operators. Vestsi Natsyyanal'nai akademii navuk Belarusi. Seryya fizika-technichnych navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 2005, no. 2, pp. 29-37 (in Russian).Кремез, А. С. Психологические аспекты безопасности деятельности оперативного персонала технологических установок / А. С. Кремез, В. В. Бонч-Бруевич // Автоматизация в промышленности. - 2011. - № 7. - С. 43-48.Kremez A. S., Bonch-Bruevich V. V. Psychological aspects of the safety of the operating personnel of technological installations. Avtomatizatsiya v promyshlennosti [Automation in Industry], 2011, no. 7, pp. 43-48 (in Russian).Психологическая аттестация водителей. СИСТЕМА ТЕСТИРОВАНИЯ VIENNA [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://docplayer.ru/28720064-Psihologicheskaya-attestaciya-voditeley-sistema-testirovaniya-vienna.html. -Дата доступа: 29.01.2020.Psychological certification of drivers. VIENNA TESTING SYSTEM. Available at: https://docplayer.ru/28720064-Psihologicheskaya-attestaciya-voditeley-sistema-testirovaniya-vienna.html (accessed 29 January 2020).Intel: каждый робомобиль будет генерировать в среднем 4 Тбайт данных в день // 3DNews Daily Digital Digest: оф. сайт [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.3dnews.ru/951292.html. - Дата доступа: 29.01.2020.Intel: each robo-car will generate an average of 4 TB of data per day. 3DNews Daily Digital Digest. Available at: https://www.3dnews.ru/951292.html (accessed 29 January 2020).Савченко, В. В. Интеграция пассивных систем помощи водителю с бортовыми системами автомобилей [Электронный ресурс] / В. В. Савченко, С. Н. Поддубко // Интеллектуальные транспортные системы. - М., 2017. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).Savchenko V. V., Poddubko S. N. Integration of passive driver assistance systems with on-board vehicle systems. Intellektual'nye transportnye sistemy [Intelligent transport systems]. Moscow, 2017 (in Russian).Савченко, В. В. Подход к разработке метода передачи управления транспортным средством водителю бортовыми системами в автоматическом режиме / В. В. Савченко, С. Н. Поддубко // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. -2018. - № 2 (121). - С. 181-187.Savchenko V. V., Poddubko S. N. An approach to development of a method for transfer of vehicle control from on-board systems to the driver in authomtic mode. Trudy NGTU im. R. E. Alekseeva = Transactions of NNSTU n.a. R. E. Alekseev, 2018, no. 2(121), pp. 181-187 (in Russian).Savchenko, V. V. Cross-modal information flows in highly automated vehicles / V. V. Savchenko, S. N. Poddubko // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. - 2019. - Vol. 534 - Art. 012003. https://doi.org/10.1088/1757-899x/534/1/012003Savchenko V. V., Poddubko S. N. Cross-modal information flows in highly automated vehicles. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, vol. 534, art. 012003. https://doi.org/10.1088/1757-899x/534/1/012003Самые подробные карты мира будут нужны автомобилям, а не людям // Security-Corp.org: сайт об информационной безопасности. - 2017 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://security-corp.org/programming/vebdev/39026-samye-podrobnye-karty-mira-budut-nuzhny-avtomobilyam-a-ne-lyudyam.html. - Дата доступа: 29.01.2020.The most detailed maps of the world will be needed by cars, not people. Security-Corp. org: a site about information security, 2017. Available at: http://security-corp.org/programming/vebdev/39026-samye-podrobnye-karty-mira-budut-nuzhny-avtomobilyam-a-ne-lyudyam.html (accessed 29 January 2020).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.