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Entwicklung und Evaluation einer Rückmeldefahrt für ältere Pkw-Fahrer: Forschungsbericht

Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e. V. 29 April 2021 (has links)
In Deutschland steigt die Anzahl der älteren Menschen. Die jetzt alternden Jahrgänge waren zumeist ihr Leben lang mit dem Auto mobil, der Alltag vieler älterer Menschen ist auf die Autonutzung abgestimmt. Im hohen Lebensalter (ab etwa 75 Jahren) steigt jedoch das Risiko, einen Unfall zu verursachen, vor allem an Kreuzungen und Einmündungen. Dabei spielen u. a. das Wahrnehmungsvermögen, die Aufmerksamkeitssteuerung und das Leistungstempo eine wichtige Rolle. Da viele Alterungsprozesse schleichend verlaufen und nur ungern und oft nicht rechtzeitig wahrgenommen werden, kann eine verbesserte Selbsteinschätzung und Selbstregulation eine sichere und selbständige Mobilität unterstützen. Eine angemessene Verhaltensregulation kann durch lernpsychologisch fundierte Rückmeldefahrten angeregt werden. Zur Gewährleistung möglichst objektiver, reliabler und valider Verhaltensbeobachtungen im Realverkehr wurde im vorliegenden Projekt ein Beobachtungstool (spezifisch im Hinblick auf ältere Autofahrer) entwickelt. Für das Beobachtungs- und Rückmeldeinstrument „ERIKA - Elektronisches Rückmelde- Instrument über Kompetenzen Älterer' wurde zunächst ein eigenes Kategoriensystem mit spezifisch auf ältere Autofahrer2 angepassten sechs unterschiedlichen Fahraufgaben und fünf Verhaltenskategorien entwickelt. Anschließend wurde ein tabletbasiertes Werkzeug programmiert, mit dem eine präzise, schnelle und objektive Erfassung der Beobachtungen während der Fahrt ermöglicht wird. Zudem wurde ein spezifisches Rückmeldevorgehen mit den Teilen Selbsteinschätzung, Rückmeldung und Intentionsbildung ausgearbeitet. Die Wirksamkeit dieses Vorgehens wurde über Fahrproben im Realverkehr auf einer standardisierten Strecke im Raum Dresden, über Verhaltensbeobachtungen sowie über Befragungen evaluiert. Die Prüfung erfolgte über ein randomisiertes Kontrollgruppendesign mit Blockbildung in drei Gruppen und zwei Versuchsdurchgängen. 135 ältere Autofahrer im Alter zwischen 70 und 91 Jahren fuhren (unterteilt in die drei Gruppen) mit summativer Rückmeldung nach der ersten Fahrt, mit zusätzlicher kontingenter Rückmeldung und ohne Rückmeldung (matched triples design) die Fahrstrecke zwei Mal im Abstand von drei Monaten. Die Zufriedenheit mit der Fahrt und dem Vorgehen lag bei allen drei Gruppen bei über 96 Prozent. Fast alle Versuchsteilnehmer würden eine solche Rückmeldefahrt anderen älteren Autofahrern „auf jeden Fall“ empfehlen. / In Germany, the number of elderly people is constantly increasing. The cohorts now getting old mostly have been mobile by car their whole adult life. Thus, everyday life of many elderly relies on car use. Simultaneously, in old age of 75 years and more, the risks to cause a traffic accident are increasing, above all in intersections. Among others, perception, attention and its regulation, and speed of performance play an important role in accident causation. Because many ageing processes proceed sneakingly and are perceived only reluctantly and late, better self-assessment and self-regulation could improve independent and safe mobility of the elderly. An adequate behavioural regulation could be encouraged by accompanied car rides with professional feedback based on psychological principles of learning. To guarantee objective, reliable and valide observation of behaviour in road traffic, in this research project an observation tool was developed particularly with regard to elderly car drivers. First, as a basis for the observation and feedback tool „ERIKA - Elektronisches Rückmelde-Instrument über Kompetenzen Älterer'1, a category system was developed particularly adjusted for elderly drivers. It consists of six driving tasks and five behaviour categories. Furthermore, a tablet-based tool was programmed to enable a precise, fast and objective registration of the observations during the ride. Moreover, a particular feedback procedure was developed with the three sections self-assessment, feedback and emergence of intentions. The effectiveness of this approach was evaluated by driving tests in road traffic on a standardised route in the region of Dresden, Germany. The research design was a randomised control group design with block construction in three groups and two trial runs. 135 elderly car drivers aged between 75 and 91 years did drive the test track twice with an interval of three months. They were subdivided into three groups, one with summative feedback after the first ride, the second with additional contingent feedback during the first ride, and the third without feedback (matched triples design). Satisfaction with the ride and the procedure in all three groups was reported by above 96 percent. Nearly all participants stated that they would recommend an accompanied car ride with a professional feedback like the one they just had experienced to other elderly drivers „in any case“.
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Hochautomatisiertes Fahren im Mischverkehr: Reaktionen menschlicher Fahrer auf hochautomatisierte Fahrzeuge: Forschungsbericht

Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e. V. 29 April 2021 (has links)
In naher Zukunft werden hochautomatisierte Fahrzeuge (SAE, 2018) eingeführt werden, die zunächst auf der Autobahn automatisch fahren, wobei sich der Fahrer in dieser Zeit mit anderen Dingen beschäftigen kann. Andere Fahrzeuge mit menschlichen Fahrern werden dann diesen hochautomatisierten Fahrzeugen im Verkehr begegnen. Diese werden wahrscheinlich ein für menschliche Fahrer ungewohntes Verhalten zeigen. Deshalb wurde die erste Studie im Fahrsimulator durchgeführt, um zu untersuchen, wie dieses ungewohnte Verhalten in typischen Interaktionssituationen von menschlichen Fahrern erlebt wird und ob sich gerade bei der Interaktion mit diesen Fahrzeugen durch dieses ungewohnte Verhalten Probleme ergeben. In der zweiten Studie wurden dann längere Fahrten mit unterschiedlichen Durchdringungsraten hochautomatisierter Fahrzeuge untersucht. Als Vorbereitung auf diese Studien wurden zunächst Interviews mit Experten von Automobilherstellen und Zulieferern geführt, um relevante Interaktionssituationen im Mischverkehr zu identifizieren und das Fahrverhalten automatisierter Fahrzeuge in diesen Situationen zu spezifizieren. Dabei zeigte sich, dass sich hochautomatisierte Fahrzeuge im Gegensatz zu menschlichen Fahrern wesentlich defensiver und absolut regelkonform verhalten werden. So halten automatisierte Fahrzeuge zum Beispiel große Sicherheitsabstände ein und halten sich genau an die zulässige Höchstgeschwindigkeit. Weiter wurde auch diskutiert, ob hochautomatisierte Fahrzeuge nach außen als solche gekennzeichnet sein sollen. Die erste Studie mit N = 51 Personen untersuchte den Erstkontakt menschlicher Fahrer in vier ausgewählten Fahrszenarien, die im Wesentlichen Fahrstreifenwechselsituationen sowie die Fahrt bei einer Geschwindigkeitsbeschränkung umfassten. Dabei wurde einerseits untersucht, wie menschliche Fahrer auf das typische Verhalten der hochautomatisierten Fahrzeuge in diesen Situationen reagiert, zum anderen, wie hochautomatisierte Fahrzeuge auf menschliches Verhalten reagieren und wie diese Reaktionen wiederum durch menschliche Fahrer bewertet werden. Dabei wurde auch die Kennzeichnung der hochautomatisierten Fahrzeuge variiert. In der zweiten Fahrsimulatorstudie mit N = 51 Probanden fuhren die Testfahrer auf vier Autobahnabschnitten von 35 km Länge mit steigender Durchdringungsrate automatisierter Fahrzeuge (0 %, 25 %, 50 %, 75 %). Auch hier wurde die Art der Kennzeichnung variiert. Zusammenfassend zeigen beide Studien, dass hochautomatisierte Fahrzeuge auf der Autobahn dazu beitragen, die Geschwindigkeiten zu reduzieren und Geschwindigkeitsbegrenzungen besser einzuhalten. Beim Einfädeln, Spurwechsel und Überholen wirkt das Verhalten hochautomatisierter Fahrzeuge für menschliche Fahrer angenehm defensiv und kooperativ. Im Verkehrsfluss werden von menschlichen Fahrern hochautomatisierte Fahrzeuge allerdings als Behinderung erlebt, sodass die prinzipiell sicherheitsfördernde Wirkung der reduzierten Geschwindigkeit durch dabei entstehende sicherheitskritische Sekundenabstände verringert werden könnte. Eine entsprechende Abschätzung der Gesamtwirkung ist auf Basis der vorliegenden Studien allerdings nicht möglich. Eine Kennzeichnung des aktuellen Fahrmodus der hochautomatisierten Fahrzeuge könnte dazu beitragen, dass Fahrer das Verhalten der hochautomatisierten Fahrzeuge besser vorhersehen können, sodass die kleineren Sekundenabstände vermieden werden könnten. Dazu sind aber vermutlich längere Lernprozesse notwendig, die im Rahmen der vorliegenden Studien nicht realisiert werden konnten. Der Eindruck der Behinderung durch hochautomatisierte Fahrzeug wird durch eine solche Kennzeichnung allerdings nicht aufzuheben sein.
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Non-Response-Befragung von Kfz-Fahrern zur Verkehrsregelakzeptanz, polizeilicher Überwachung und Sanktionierung: Forschungsbericht

Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e. V. 27 April 2021 (has links)
Ziel des vorliegenden Berichts ist es, zu untersuchen, ob und in welchem Umfang Verzerrungen bei Erhebungen zu sensiblen Themen wie Regelbefolgung und polizeilicher Überwachung und Sanktionierung im Straßenverkehr auftreten. Das Augenmerk liegt dabei auf der Problematik Stichprobenausfälle durch Verweigerung der Interviewteilnahme (Non- Response). Zwar zeigen Analysen, dass bei zufallsbedingten Stichproben auch bei weniger als 50 % Rücklauf keine nennenswerten systematischen Verzerrungen auftreten müssen, jedoch kann das Auftreten von Verzerrungen ohne Untersuchung der Nichtantworter bzw. „Antwortverweigerer” nicht ausgeschlossen werden. Unseres Wissens ist die mögliche Verzerrung von Befragungsergebnissen durch Non-Response bei verkehrssicherheitsrelevanten Erhebungen bisher noch nicht untersucht worden. Dazu wurde das Antwortverhalten der Teilnehmer einer repräsentativen Erhebung von Kfz- Fahrern zu Regelbefolgung und Regelakzeptanz im Straßenverkehr mit den drei Verhaltensbereichen Alkohol und Fahren, Rotlichtmissachtung sowie Geschwindigkeitsübertretungen (N = 1.009, Nettostichprobe: 5.178) mit dem Antwortverhalten von speziell rekrutierten Non- Respondern (N =512, Nettostichprobe: 2.677) der Primärerhebung zu jeweils einem der drei Verhaltensbereiche verglichen. Um potenzielle Verzerrungen zu erfassen und Aussagen über die Güte der Non-Response-Befragung treffen zu können, wurden darüber hinaus Alter und Geschlecht der Verweigerer 2. Ordnung erhoben bzw. durch die Interviewer geschätzt. Hinsichtlich der erhobenen sozioökonomischen Variablen ergaben sich keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen der Hauptbefragung und der Non-Response-Stichprobe. Allerdings hat die Altersgruppe der 45 bis 65jährigen häufiger eine Teilnahme verweigert, so dass die Verweigerer insgesamt etwas älter sind als die Teilnehmer der Hauptbefragung. Der Vergleich zwischen Verweigerern der Hauptbefragung (1. Ordnung) und Verweigerern der Nachbefragung (2. Ordnung) zeigt keine Unterschiede im Alter, jedoch einen deutlich höheren Anteil von Frauen bei den Verweigerern 2. Ordnung. Dies spricht jedoch eher dafür, dass Regelübertretungen in der Gruppe der Verweigerer 2. Ordnung nicht wahrscheinlicher sind. Es kann dennoch nicht abschließend ausgeschlossen werden, dass ein gewisser Teil von habituellen Regelübertretern in der Gruppe der Verweigerer 2. Ordnung überrepräsentiert sein könnte. / Aim of this report was to examine whether and to what extent bias in surveys on sensitive topics such as traffic rule compliance and police surveillance and sanctioning in road transport might occur. The focus has been on sample losses by refusing to interview participation (Nonresponse). Although previous analyses show that no major systematic distortions might occur for random sample with less than 50 % return, however, the possibility of a nonresponse bias without investigation of the refuter’s answers can not be ruled out. We compare the responses of participants in a representative survey of car drivers to rulecompliance and acceptance in traffic (N = 1009, net sample: 5.178) with the responses of non-responders (N = 512) of the primary data which have been investigated a subsequent survey. We discuss in addition to methodological problems (eg non-responders 2nd order) the applicability of corrections and make recommendations for implementation, analysis and interpretation of surveys on traffic safety related issues like rule-compliance and acceptance in road transport.
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Fahrkompetenz älterer Pkw-Fahrer: Forschungsbericht

Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e. V. 28 April 2021 (has links)
In Deutschland wird derzeit die erste Generation alt, die den überwiegenden Teil ihres Lebens Auto gefahren ist. Für die Verkehrssicherheit ist diese Entwicklung insofern bedeutend, als dass sich etwa ab dem 75. Lebensjahr nicht nur das Risiko zu verunfallen deutlich erhöht, sondern auch die Wahrscheinlichkeit, einen Unfall selbst zu verursachen. Als Ursache dafür werden vor allem die mit steigendem Alter nachlassende kognitive, sensorische und motorische Leistungsfähigkeit genannt. Wegen hoher inter- und intraindividueller Variabilität sind Rückschlüsse vom kalendarischen Alter auf die individuelle Leistungsfähigkeit aber kaum möglich. Unklar ist zudem, wie Leistungsfähigkeit, Fahrer- und Fahrverhalten und Verkehrssicherheit tatsächlich zusammenhängen. Die beiden Studien, die in diesem Bericht dargestellt sind, sollen zur Klärung dieser Zusammenhänge beitragen. Es wurden zwei aufeinander abgestimmte Untersuchungen durchgeführt. In beiden Studien wurden die kognitive, sensorische und motorische Leistungsfähigkeit von älteren Pkw-Fahrern, ihr Fahrverhalten und deren Zusammenhänge untersucht. In der ersten Studie wurden Fahrversuche im Realverkehr durchgeführt, in der zweiten eine Fahrsimulation. Nur in Fahrsimulatorversuchen ist die experimentell kontrollierbare und ungefährliche Untersuchung auch kritischer Situationen möglich. Die Gesamtstichprobe bestand aus vier Altersgruppen (<55 Jahre, 64-69 Jahre, 70-74 Jahre, >75 Jahre). Die Altersgruppe bis 55 Jahre bildete die Kontrollgruppe. Insgesamt nahmen 232 Fahrer an den beiden Studien teil, davon waren 179 Fahrer 65 Jahre alt oder älter. Alle Fahrer besaßen einen Führerschein und nahmen aktiv am Straßenverkehr teil. In beiden Studien durchliefen die Probanden eine umfangreiche psychometrische Testbatterie zur Diagnose ihrer individuellen Leistungsfähigkeit. Zur Diagnose wurden verschiedene Verfahren aus dem Wiener Testsystem (Schuhfried), des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) und eigene Entwicklungen der TU Dresden verwendet. Einige Tests des Wiener Testsystems werden auch im Rahmen der Fahreignungsbegutachtung (MPU) eingesetzt. Zusätzlich füllten die Probanden Fragebögen zu soziodemographischen Angaben, ihrem Gesundheitszustand, ihrem Fahrstil und zur Selbsteinschätzung ihrer Fahrfähigkeit aus. In der ersten Studie fuhren die Probanden mit einem instrumentierten Pkw, der GPS-, CAN BUS- und Blickbewegungsdaten aufzeichnete. Die Streckencharakteristik wie z.B. Querschnitt oder Kurvigkeit wurde vorher mit einem Messfahrzeug aufgenommen. Die Strecke der Versuchsfahrten hatte eine Gesamtlänge von ca. 50 Kilometern und umfasste Abschnitte im Innerortsbereich ebenso wie Autobahn- und Landstraßenabschnitte. In der zweiten Studie wurde im Fahrsimulator ein Innenstadtszenario mit besonders für Ältere sicherheitskritischen Situationen gestaltet. Zeitweise mussten die Probanden bei der Fahrt zwei verschiedene Nebenaufgaben bearbeiten. Im Einklang mit der Literatur fanden sich auch in den hier untersuchten Stichproben deutliche Verschlechterungen der psychophysischen Leistungsfähigkeit mit zunehmendem Alter. Diese Verschlechterung betraf alle Bereiche der sensorischen, kognitiven und motorischen Leistungsfähigkeit. Bemerkenswert ist, dass in der ersten Studie 40% der Fahrer im Alter von 75 Jahren und älter einen Visus unter 0,7 aufwiesen. Dies ist der gesetzliche Grenzwert für die Fahrerlaubniserteilung. In der zweiten Studie verfehlten allerdings nur 3,6% dieser Altersgruppe diesen Grenzwert. Dies spricht für die starke Varianz der psychophysischen Fähigkeiten im höheren Alter. Allerdings ändern sich die psychophysischen Fähigkeiten im Alter in unterschiedlicher Weise. So findet sich eine weitgehend lineare Abnahme der sensorischen Funktionen mit dem Alter. Kognitive Funktionen scheinen dagegen einer stufenweisen Abnahme zu unterliegen, die sich oft erst im höheren Alter bemerkbar macht. / In the European Union the share of people over 80 years is expected to triple until 2060. This demographic change also affects road traffic. Whereas accident statistics show no significant risk for older drivers on average, the individual accident risk in relation to the distance driven significantly rises at the age of 75 and even further at 85. But more important the risk to cause an accident is significantly higher in old age. In real traffic the appraisal of older driver’s driving performance is less obvious. They compensate for their declining driving ability by e.g. reducing their speed, choosing familiar routes, avoiding rush hours etc. Furthermore, age as indicator does not describe the psychophysical state of elderly precisely. The older people are the more heterogonous they get in their sensory, cognitive and motoric functions and performance. Therefore the aim of the studies summarised in this report was to assess older drivers driving performance on the basis of their cognitive, sensory and motoric abilities and performance i.e. their functional age. Two studies were conducted. In the both studies we analysed the sensory, cognitive and motoric performance of older car drivers, their driving performance and its relations. In the first study we analysed driving performance in a test drive, in the second study in a driving simulator. The reason is that in every driving we are not able to observe critical situations that put elderly to their limits nor could we get them into such situations for safety reasons. Therefore in the second study they drove a similar test track in a driving simulator where critical situation could be manipulated. The sample consisted of four age groups (<55 years, 64-69 years, 70-74 years, >75years) with person younger than 55 years serving as comparison group. Altogether 232 drivers took part of which 179 drivers were aged 65 or older. All of them hold a valid driver license and were active drivers. In both studies participants completed several psychophysical tests. The main sources for these tests were the Vienna Test System TRAFFIC by Schuhfried, the Leibniz Research Centre for Working Environment and Human Factors at TU Dortmund and own developments by TU Dresden. Some of the Schuhfried tests are part of current legal driver testing procedures. In addition people filled in a questionnaire about sociodemographics, current state, self-assessment of driving style and driving competencies. In the first study participants drove with an instrumented car which measured GPS, CAN-Bus data and eye tracking data. Road characteristics such as cross-section or bendiness were measured beforehand with a surveying car. The route consisted of an urban stretch, an interurban stretch and a motorway stretch. In the second study an urban driving simulator scenario was created. To simulate distraction participants were requested to carry out one out of two secondary tasks. The results of the psychophysical tests show considerable age-related deteriorations in sensory and cognitive function in line with the literature. Most notably in the first study 40% of drivers aged 75 years and older exhibit a visus score measuring visual acuity of below 0.7. This is the cut off for visual acuity in the driver licence regulation. In the second study only 3.6 % of that age group failed the cut off highlighting the large variance of psychophysical abilities in old age. In addition the answer to the questionnaire show a rather realistic self-perception of drivers own abilities compared to the same age group and younger age groups. The results also illustrate that psychophysical abilities change differently. By tendency there is a linear decline for sensory functions and a sudden decline for cognitive functions. Statistically significant effects are manifest mostly at age 75 and older.
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Human Factors in Automotive Crime and Security / Menschliche Faktoren der Fahrzeugkriminalität und -Sicherheit

Tuchscheerer, Sven 20 July 2011 (has links) (PDF)
Als vor 120 Jahren, am 5. August 1888, Bertha Benz eine 106 Kilometer lange Fahrt mit dem Prototypenfahrzeug ihres Mannes Carl Benz unternahm legte sie den Grundstein für die erste Überlandfahrt mit einem Benzinautomobil überhaupt. Damit trug sie wesentlich zum Abbau von Vorurteilen in der Gesellschaft gegenüber Benzinfahrzeugen bei und verhalf der Firma ihres Mannes zum Erfolg. Gleichzeitig beging sie auch den ersten dokumentierten Fahrzeugdiebstahl, da die Nutzung ohne das Wissen ihres Mannes erfolgte. Strafrechtliche Sanktionen musste Frau Benz nicht fürchten, schließlich war dieser Fall durchaus von Vorteil für die Vermarktung. Das erkannte auch Herr Benz und verzichtete auf eine Anzeige. Am 23.12.2008 wurde ein PKW Toyota Landcruiser gegen 01:20 Uhr an der Landstrasse L46 zwischen Herforst und Rothaus gefunden. Der Täter, welcher das Fahrzeug am 17.12.2008 bei einem Bauunternehmer stahl, stellte es – vermutlich auf Grund von Treibstoffmangel – dort ab. Ihm drohen bis zu drei Jahren Haft und / oder eine Geldstrafe. Am 24.02.2008 schrieb eine Benutzerin namens Kitty in einem Internetforum zum Thema Erfahrungen mit Autodiebstahl: „…mir hat man nur bei meinem jetzigen Fahrzeug schon die Nummernschilder geklaut, was mich dann 80 Euro gekostet hat.“ ("AW: Auto geklaut", 2008). Diese drei Beispiele repräsentieren ansatzweise, wie vielfältig die Fälle sind, welche gemeinhin unter dem Begriff Fahrzeugkriminalität gefasst werden. Sie unterscheiden sich hinsichtlich der Motive der Täter, dem Besitzer zugefügten Schaden oder den strafrechtlichen Konsequenzen. Zusätzlich zu dieser Vielfalt ist die Fahrzeugkriminalität dem Einfluss der Zeit unterworfen, in Bezug auf die Anzahl im Verkehr befindlicher Fahrzeuge, deren Nutzung, deren Diebstahlschutzvorrichtung oder Vorgehen der Täter. Somit ist das Konstrukt Fahrzeugkriminalität durch einen hohen Komplexitätsgrad gekennzeichnet. Aus dieser Komplexität heraus begründet sich das fundamentale Ziel der vorliegenden Arbeit, eine detaillierte und systematische Beschreibung von Fahrzeugkriminalität zu geben. Darauf aufbauend werden Ursachen- und Wirkungszusammenhänge identifiziert, beschrieben und in einem numerischen Relativ abgebildet. Dabei wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt, in Abgrenzung zu bisherigen wissenschaftlichen Arbeiten, welche einen Erkenntnisgewinn zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage von Fahrzeugkriminalität für einen mehr oder weniger eng umschriebenen Teilaspekt leisten. In diesem Ansatz werden gezielt psychologische Aspekte in den Fokus gestellt und mit gesellschaftlichen, technischen, legislativen, judikativen und exekutiven Rahmenfaktoren in Beziehung gesetzt. Damit kann der Arbeit ein wissenschaftlicher Erkenntnisgewinn im Sinne einer ganzheitlichen Analyse beigemessen werden, in den Ansätze zur Beschreibung und Erklärung separater Aspekte integriert und bewertet werden können. Eine – damit eng verknüpfte – Voraussetzung ist die Entwicklung und Evaluation von Untersuchungsmethoden um die relevanten Aspekte in den beteiligten Personengruppen so detailliert und umfassend wie zur Erklärung nötig sowie so ökonomisch wie möglich zu erfassen. Im Zentrum der Betrachtung steht die Interaktion zwischen den beiden hauptsächlich beteiligten Personengruppen: Fahrzeugbesitzer und Täter. Betrachtete Aspekte in diesen Gruppen sind neben Motiven, Risiko- und Gewinneinschätzungen auch Faktoren wie finanzieller Konnex oder Ausstattung mit Sicherheitstechnik, bzw. Werkzeug zu dessen Überwindung, Furcht vor Fahrzeugkriminalität oder finanzielle und zeitliche Schäden durch Fahrzeugkriminalität.
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Acceptance of Electric Mobility System Components and the Role of Real-Life Experience / Akzeptanz von Elektromobilitätssystemkomponenten und die Rolle von praktischer Erfahrung

Schmalfuß, Franziska 19 December 2017 (has links) (PDF)
Neben der Verringerung von Verkehrsunfällen und Staus ist ein wichtiges Ziel der Verkehrspsychologie, die Luftverschmutzung durch den Verkehr zu reduzieren. Elektrofahrzeuge (BEVs) könnten die CO2-Emissionen deutlich reduzieren. Der weltweite BEV-Bestand nimmt zwar stetig zu, aber die Marktanteile in den meisten EU-Ländern lag 2016 dennoch nur bei rund 1% (International Energy Agency, 2016). Eine weitreichende Verbreitung von Elektrofahrzeugen birgt nicht nur Vorteile in sich, sondern kann auch zur Belastung der Stromnetze führen. ‚Intelligente Ladesysteme‘, die den Ladeprozess an die Netzbelastung und Nutzeranforderungen (z.B. Ladestand bei Abfahrtszeit) anpassen, gelten als vielversprechende Lösung. Vor dem Hintergrund der bisher geringen Verbreitung von Elektrofahrzeugen und der mit einem Erfolg der Elektromobilität steigenden Relevanz intelligenter Ladesysteme entsteht die Notwendigkeit psychologische Faktoren zu identifizieren, die die Evaluation und Akzeptanz von Komponenten des Elektromobilitätssystems beeinflussen. An dieser Stelle knüpft die vorliegende Dissertation an. Der (praktische) Erfahrungshorizont vieler Menschen in Bezug auf Elektrofahrzeuge und intelligente Ladesysteme ist sehr limitiert. Unerfahrene Nutzer solch neuer Systeme begegnen bisher unbekannten Herausforderungen in der Mensch-Maschine-Interaktion. Beispielsweise geht das elektrische Fahren, im Vergleich zum Fahren herkömmlicher Fahrzeuge, mit einer wesentlich niedrigeren Reichweite, einer geringeren Geräuschkulisse, neuen „Nachtankprozessen“ und Fahrfunktionen wie der Rekuperation (d.h. regeneratives Bremsen bei dem kinetische in elektrische Energie umgewandelt wird) einher. Dieses Thema wird ebenfalls in der vorliegenden Dissertation aufgegriffen. Das erste Forschungsziel fokussierte die allgemeine Bewertung und Akzeptanz von Elektrofahrzeugen sowie den Einfluss von praktischer Erfahrung. Im Rahmen einer Feldstudie mit zwei 6-monatigen Studienphasen (Artikel II), einer Onlinestudie (Studie I von Artikel III) sowie einer 24-Stunden Testfahrt (Studie II von Artikel III) wurde dieses Ziel untersucht. Für die verschiedenen Arten von Erfahrung (langzeitig mit gleichem Fahrzeug vs. unkontrolliert vs. kurzzeitig mit gleichem Fahrzeug) zeigten sich unterschiedliche Effekte auf die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen, die detailliert diskutiert werden. Die Berichte der Feldstudienteilnehmer (langzeitige Erfahrung) zu Vor- und Nachteilen von Elektrofahrzeugen zeigten, dass sich die Salienz bestimmter Vor- und Nachteile über die Nutzungszeit hinweg ändert. Vor allem die Vorteile, die beim Alltagstest direkt erlebt werden können (z.B. das angenehme Fahrgefühl, die geringe Geräuschkulisse), waren in ihrer Salienz gestiegen. Es gibt erlebbare Barrieren, wie die Ladedauer, die innerhalb der Feldstudie an Prägnanz verloren, aber auch andere, wie die Reichweite, die in ihrer Bedeutsamkeit konstant blieben. Die Vorher-Nachher-Studien (Artikel II & Studie II von Artikel III) zeigten, dass die Erwartungen der Tester an solch ein Fahrzeug im Alltagstest insgesamt erfüllt werden und die Einstellung gegenüber Elektrofahrzeugen positiv bleibt. Im Rahmen der 24-Stunden-Testfahrt (kurzzeitige Erfahrung) zeigte sich zudem ein Anstieg in der Zufriedenheit mit Elektrofahrzeugen. Dem gegenüber stehen die geringen Kaufabsichten der Befragten. Der Alltagstest mit einem Elektrofahrzeug, egal ob kurz- oder langzeitig, zeigte keine Effekte auf die Kaufintention. Allerdings wiesen die Ergebnisse der Onlinebefragung darauf hin, dass Personen, die bereits ein Elektrofahrzeug gefahren sind, gegenüber dem Kauf eines Elektrofahrzeugs nicht so stark abgeneigt sind wie Unerfahrene, aber dennoch keine klare Intention zeigen. Das zweite Forschungsziel bestand in der Untersuchung wie praktische Erfahrung mit dem Nutzerverhalten und der Evaluation bezüglich der Elektrofahrzeugcharakteristika zusammenspielt. Am Beispiel der Rekuperation wurde untersucht wie sich die Menschen im Rahmen einer 6-monatigen Feldstudie an solch eine Funktion gewöhnen, ihre Nutzung erlernen und ob sich dies in der Bewertung der Funktion widerspiegelt (Artikel I). Die Ergebnisse aus den Fahrzeugdaten weisen darauf hin, dass die Adaption an diese Funktion recht zügig abgeschlossen ist und dem Power Law of Practice (Newell & Rosenbloom, 1981) folgt. Die Rekuperationsfunktion wird durch die Nutzer positiv bewertet und die Zufriedenheit mit der Rekuperation steigt mit der Nutzungszeit. In zwei weiteren Studien wurde die Bewertung von Elektrofahrzeugcharakteristika zwischen Elektrofahrzeug-Erfahrenen und –Unerfahrenen verglichen. In der Onlinestudie (Studie I in Artikel III) mit dem unkontrollierten Erfahrungsfaktor zeigten sich kaum Unterschiede. Lediglich ‚Reichweite und Laden‘ bewerteten die Erfahrenen positiver. Kontrollierte, kurzfristige Erfahrung (Studie II in Artikel III) führte zu einer positiveren Bewertung von Beschleunigung und Fahrspaß, Geräuschlosigkeit, Sicherheit und Reliabilität, Umweltfreundlichkeit sowie des Rufs von Elektrofahrzeugen. Die Bewertung von Reichweite und Laden blieb unverändert. Das dritte, übergeordnete Ziel dieser Dissertation bestand darin, akzeptanzbeeinflussende Faktoren zu identifizieren, die als Ansatzpunkte für zukünftige Weiterentwicklungen und Strategien zur Erhöhung der Akzeptanz genutzt werden können. Dazu wurde das Potential der Bewertung verschiedener Elektrofahrzeugattribute, der Faktoren der Theorie des geplanten Verhaltens (Ajzen, 1991) sowie der Erfahrung mit Elektrofahrzeugen zur Vorhersage der Akzeptanz im Rahmen der beiden Studien in Artikel III untersucht. Der soziale Faktor (subjektive Norm) und die Bewertung von ‚Reichweite und Laden‘ wirkten sich am stärksten auf die Vorhersage von Einstellungs- und Verhaltensakzeptanz aus. In der Onlinestudie mit between-subjekt Design, zeigte sich zudem ein starker Erfahrungseffekt auf die Kaufabsicht. Zudem erwies sich auch der Faktor ‚Beschleunigung und Fahrspaß‘ als relevante Größe für die Akzeptanz. Vor dem Hintergrund der aktuellen Entwicklungen, im Detail den sinkenden Batteriekosten und damit günstiger werdenden Reichweiteressourcen, eröffnen die Ergebnisse Ansatzpunkte, um die Akzeptanz zu steigern. Die Bewertung der Performanz und das angenehme Fahrgefühl beim elektrischen Fragen weisen einen nicht zu vernachlässigbaren Einfluss auf die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen auf und konnten durch ein kurzzeitiges Erfahrungserlebnis positiv beeinflusst werden. Das letzte Forschungsziel dieser Dissertation fokussierte das intelligente Laden. Die Ergebnisse der 5-monatigen Feldstudie (Artikel IV) zeigten, dass ein intelligentes Ladesystem (mit aktiver Nutzerbeteiligung) nutzbar und akzeptabel ist. Allerdings zeigten die Ergebnisse auch, dass eine positive Kosten-Nutzen-Bilanz für die Nutzer von hoher Relevanz ist. Der zusätzliche Aufwand beim Laden erwies sich als signifikant höher und die finanziellen Anreize durch die Nutzung des Systems als niedriger als erwartet. Zudem fühlten sich die Nutzer durch das System zusätzlich in ihrer Mobilität eingeschränkt. Demnach sollten zukünftige, intelligente Ladesysteme sorgfältig gestaltet werden, so dass der Aufwand und die Reduzierung von Flexibilität und Mobilität nicht so hoch sind, dass die Barriere "Reichweite und Laden" für die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen erhöht wird. Basierend auf den Ergebnissen wurden verschiedene Implikationen abgeleitet. Die Weiterentwicklung des Elektromobilitätssystems sollte sich darauf konzentrieren, die Barrieren bezüglich Reichweite und Laden zu reduzieren sowie die positiven Aspekte des elektrischen Fahrens zu vermitteln. Zudem sollten zukünftige Akzeptanzmodelle, vor allem für bisher eher unbekannte Objekte oder Technologien, einen Erfahrungsfaktor und die Bewertung verschiedener, objekt-/technologie-spezifischer Attribute enthalten, da dadurch wichtige Aspekte zur Verbesserung des Forschungsobjektes identifiziert werden können. Die Ergebnisse zeigten außerdem, dass der soziale Einfluss in zukünftigen Strategien zur Akzeptanzförderung von Elektrofahrzeugen adressiert werden sollte und eine Testfahrt mit einem Elektrofahrzeug, das dem aktuellen Entwicklungsstand entspricht, ein strategisches Werkzeug zur Akzeptanzsteigerung darstellt.
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Identifying the effects of cognitive distraction on driving performance – Analysis of naturalistic driving data

Precht, Lisa 23 April 2018 (has links)
Abgelenktes Fahren gehört zu den Hauptursachen von Verkehrsunfällen und kann auf visuelle, manuelle oder kognitive Ablenkungsquellen zurückgeführt werden. Jede dieser Ablenkungsquellen wurde bereits mit negativen Effekten auf die Fahrerleistung in Zusammenhang gebracht. Obschon ein weitgehender Konsens über negative Auswirkungen von visueller/visuell-manueller Ablenkung besteht, sind die Wirkungen kognitiver Ablenkung auf Fahrfehler und Unfälle noch immer umstritten. Viele experimentelle Studien haben negative Auswirkungen kognitiver Ablenkung auf die Fahrerleistung berichtet. Demgegenüber stehen jedoch die Ergebnisse der Mehrzahl vorliegender „naturalistic driving studies“, die kein erhöhtes Unfallrisiko oder sogar protektive Effekte in diesem Zusammenhang fanden. Die aktuelle Entwicklung hin zu Mensch-Fahrzeug-Schnittstellen, die die Bedienung diverser Anwendungen mittels Sprachsteuerung ermöglichen, führt zu einem Anstieg von kognitiver Beanspruchung beim Fahren. Es ist daher von entscheidender Bedeutung, die Auswirkungen kognitiver Ablenkung auf die Fahrerleistung zu erfassen, um den Verantwortungsträgern in der Gesellschaft, den Regierungen und der Industrie eine Risikoabschätzung dieser Funktionen zu ermöglichen und die Sicherheit von Mensch-Fahrzeug-Schnittstellen zu erhöhen. Das Hauptziel dieser Dissertation bestand darin, die Effekte von kognitiver Ablenkung auf die Fahrerleistung zu untersuchen. Verschiedene Arten kognitiver Ablenkung, die sich beim Fahren unter realen Bedingungen häufig auf die Fahrer auswirken, wurden in dieser Arbeit kodiert und analysiert: kognitiv ablenkende Nebenaufgaben (z.B. telefonieren, singen), Fahreremotionen (z.B. Freude, Wut/Frustration, Traurigkeit) und Kombinationen von Fahreremotionen und Nebenaufgaben (z.B. Streit mit dem Beifahrer oder am Telefon). Bei der Untersuchung von Effekten kognitiver Ablenkung auf das Fahren sind Umwelt-, Situations- und Personenfaktoren zu berücksichtigen, da sie Mediator- und Moderatorvariablen bei der Erfassung des relativen Risikos von Ablenkung beim Fahren im Straßenverkehr darstellen. Daher folgte diese Dissertation dem ganzheitlichen Ansatz, so viele relevante Variablen wie möglich zu betrachten, die mit der Ausführung kognitiv ablenkender Tätigkeiten interagieren. Zu diesem Zweck wurden Daten der derzeit umfangreichsten „naturalistic driving study“ (the second Strategic Highway Research Program, SHRP 2) kodiert und analysiert, um möglichst viele Situationen, in denen eine kognitive Beanspruchung die Fahrerleistung potenziell beeinflusste, umfassend zu bewerten. Gleichzeitig wurde eine große Zahl von Mediator- und Moderatorvariablen betrachtet, die beim Fahren im realen Straßenverkehr auftreten (z.B. Einfluss von Kreuzungen, Wetter, etc.). Dieser Ansatz sollte das Verständnis und die externe Validität der Ergebnisse erhöhen und stellt einen wichtigen Schritt hin zu einem vollständigen Modell jener Variablen dar, die entweder zu unangemessen Verhaltensweisen und Unfällen beitragen oder sie reduzieren. Im Rahmen der Dissertation wurden vier Studien durchgeführt, die auf der Grundlage von zwei SHRP 2 Datensätzen die Zusammenhänge zwischen kognitiven und anderen Ablenkungsquellen, Umwelt-, Situations- und Personenfaktoren und Fahrerleistung untersuchten. Weiterhin wurden Kausalfaktoren in 315 vom Fahrer verursachten Unfällen und Beinaheunfällen, die mit Fahrerablenkung, Fahrerbeeinträchtigung oder keinem dieser Faktoren assoziiert waren, analysiert. Die erste Studie untersuchte die Auswirkungen von Wut beim Fahren und Streit mit dem Beifahrer oder jemandem am Telefon auf die Fahrerleistung. Wut beim Fahren ging mit einer Häufung aggressiver Verhaltensweisen einher, jedoch nicht mit einer Erhöhung von Fahrfehlern. Streitgespräche mit dem Beifahrer oder einer Person am Telefon (das heißt, wenn mutmaßlich das höchste Maß an kognitiver Ablenkung vorlag), schienen darüber hinaus mit keiner Form von unangemessenen Verhaltensweisen im Zusammenhang zu stehen. Die zweite Studie untersuchte, wie sich kognitive, visuelle und manuelle Fahrerablenkung, emotionale Beeinträchtigung sowie Umwelt-, Situations- und Persönlichkeitsfaktoren auf die Fahrerleistung auswirken. Ein Zusammenhang zwischen kognitiver Ablenkung und einer Verschlechterung der Fahrerleistung konnte nicht festgestellt werden. Die dritte Studie replizierte und erweiterte Ergebnisse der zweiten Untersuchung auf der Grundlage eines größeren Datensatzes, bestehend aus Fahrsegmenten, die Unfällen, Beinaheunfällen und Baselines vorausgingen und weder emotionale noch andere Fahrerbeeinträchtigungen enthielten. In Übereinstimmung mit den Ergebnissen der ersten und zweiten Studie, wurde keine Assoziation zwischen kognitiver Ablenkung und einer verschlechterten Fahrerleistung festgestellt. Bei der vierten Studie handelte es sich um eine vergleichende Analyse von Risikofaktoren für Unfälle/ Beinaheunfälle, die mit verschiedenen Arten von Ablenkung, Beeinträchtigung oder keinem von beiden, assoziiert waren. Unfälle, denen eine kognitive Ablenkung vorausgegangen war, waren vor allem mit von Ablenkung unabhängigen Fahrfehlern verbunden - genau wie die Unfälle, denen keine beobachtbare Nebentätigkeit vorausgegangen war. Dieses Ergebnis lässt vermuten, dass in früheren „naturalistic driving studies“, das Unfallrisiko von kognitiv ablenkenden Nebentätigkeiten eventuell sogar überschätzt wurde. Zusammenfassend legen die Ergebnisse die Schlussfolgerung nahe, dass kognitive Ablenkung durch beobachtbare emotionale Beeinträchtigung, (überwiegend) kognitiv ablenkende Nebenaufgaben oder die Kombination dieser beiden Faktoren, nicht mit sichtbaren negativen Auswirkungen auf die Fahrerleistung im tatsächlichen Straßenverkehr assoziiert werden kann. Im Gegensatz dazu hatten ablenkende Tätigkeiten, die zu Blickabwendungen von der Straße führen, und solche, die mit einem besonders hohen Unfallrisiko assoziiert werden, die größte Wahrscheinlichkeit Fahrfehler und Unfälle zu verursachen. / Driver distractions are among the leading causes of motor vehicle accidents. Such distractions can stem from competing visual, manual, or cognitive resources, all of which have been associated with detrimental effects on driving performance. Although the negative impacts of visual/visual-manual distraction are widely agreed upon, the effects of cognitive load on driving errors and crash risk are still debated. On the one hand, numerous experimental studies have shown adverse effects of cognitive distraction on driving performance. In contrast, most existing naturalistic driving studies have either not revealed increased crash/near-crash risk due to cognitive distraction, or have even reported a safety benefit. The number of in-vehicle tasks placing cognitive load on the driver is increasing in recent years due to the development of auditory human–machine interfaces such as voice control for several functions. This has enhanced the need to assess how cognitive distraction affects driving performance. These results are necessary to provide society, government, and industry with valid risk estimates, which will affect decision making regarding how to enhance the safety of using in-vehicle human-machine interfaces while driving. Therefore, the main objective of this thesis was to investigate how cognitive distraction affects driving performance. Different types of cognitive distraction that commonly affect most drivers in naturalistic conditions were coded and analyzed in the present thesis, including: cognitively distracting secondary tasks (e.g., talking on the phone, singing), driver emotion (e.g., happiness, anger/frustration, sadness), and combinations of driver emotion and secondary task demand (e.g., arguing with a passenger or with someone on the phone). Environmental, situational, and individual factors cannot be ignored when investigating the effects of cognitive distraction on driving performance, as they are mediating and moderating variables for estimating distraction relative risk in naturalistic driving. Therefore, a holistic approach guided this thesis towards incorporating as many important variables as possible that interact with the engagement in cognitively distracting activities. Data from the largest naturalistic driving study ever conducted (the second Strategic Highway Research Program, SHRP 2) were coded and analyzed to comprehensively assess many situations in which cognitive load potentially affected driving performance. Further, the goal was to simultaneously consider many possible mediating and moderating variables existent in real-world traffic (such as intersection influences, weather, etc.). This approach should increase understanding and external validity of the results, as well as represent an important step towards building a complete model depicting variables that contribute to or mitigate aberrant driving behaviors and crash risk. Four different analyses focused on two SHRP 2 data subsets to assess the relationship between cognitive and other distraction sources, environmental, situational, and individual factors, as well as driving performance. In addition, contributing factors in 315 at-fault crash and near-crash events associated with driver distraction, driver impairment, or neither of the two were analyzed. The first study examined driving performance in relation to driving anger as well as arguing with a passenger or with someone on the phone. Results showed that driving anger was associated with more frequent aggressive driving behaviors without increasing driving error frequency. Furthermore, when a conflict arose with a passenger or with someone on the phone (i.e., when the level of cognitive distraction was expected to be highest), there did not appear to be a link to any type of aberrant driving behavior. The second study analyzed driving performance based on cognitive, visual, and manual driver distraction, emotional impairment, as well as environmental, situational, and individual factors. Cognitive distraction was not associated with any decline in driving performance. The purpose of the third analysis was to replicate and extend the second study’s effects based on a larger data sample of driving segments preceding crashes, near-crashes, and matched baselines, of drivers not exhibiting emotional or other impairment types. Corroborating the first and second study’s results, there was no association between cognitive distractions and impaired driving performance. Finally, the fourth study compared the risk factors of crashes/near-crashes associated with either different driver distraction types, impairment, or neither. Crashes preceded by cognitive distraction were mainly associated with driving errors unrelated to the secondary task demands, as were the crashes preceded by no observable secondary task. This finding suggests that previous studies analyzing naturalistic driving data may have even overestimated the crash risk of cognitively distracting secondary task engagement. In summary, this thesis provides compelling evidence that cognitive distraction, either through observable emotional impairment, (mainly) cognitively distracting secondary tasks, or the combination of both, has no apparent relation with poorer driving performance observable in real-world traffic. On the contrary, distracting activities requiring the driver’s gaze to move away from the forward roadway and those associated with a particularly high crash risk had the highest chances of causing driving errors and crashes.
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Interaction with Limited Resource Systems in the Context of Sustainable Mobility: User Experience when Dealing with Electric Vehicles in Critical Range Situations

Rauh, Nadine 20 June 2018 (has links)
Der globale Klimawandel gehört zu einem der wichtigsten Themen, die in Politik, Wirtschaft und Wissenschaft diskutiert werden. Der Reduzierung des weltweiten CO2-Ausstoßes wird dabei ein besonderer Stellenwert beigemessen. Auch im Transportsektor wird eine Verringerung der CO2-Emissionen angestrebt. Um dieses Ziel zu erreichen sollte die Nachhaltigkeit im Transportwesen erhöht werden. Elektrofahrzeuge können enorm zu diesem Ziel beitragen. Dies setzt voraus, dass sie während ihrer gesamten Nutzungsphase mit Strom aus regenerativen Energien geladen werden. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, auch bei der Produktion auf eine möglichst hohe Nachhaltigkeit zu achten. Das bedeutet, dass die Ressourcen, die zur Produktion eines Elektrofahrzeugs (zum Beispiel Energieressourcen oder eingesetzte Materialien für die Batterieproduktion) möglichst gering gehalten werden sollten. Daher wird empfohlen, die maximale Kapazität einer Batterie und somit die verfügbare Reichweite eines Elektroautos gemäß der tatsächlichen Reichweitenanforderungen der Fahrer auszulegen. Dies bedeutet jedoch, dass Elektroautofahrer mit vergleichbar geringeren Reichweiten umgehen müssen als beim Verbrennerfahrzeug. Zusätzlich ist das Wiederherstellen der Reichweitenressourcen, also das Nachladen des Elektrofahrzeugs, mit höherem Aufwand verbunden als das Nachtanken eines Verbrennerfahrzeugs, da es heutzutage vergleichbar weniger öffentliche Schnelllademöglichkeiten gibt und das Nachladen relativ viel Zeit in Anspruch nimmt. Daher wird die Interaktion mit den Reichweitenressourcen eines Elektrofahrzeugs als relativ herausfordernd wahrgenommen. Dies führt dazu, dass die reichweitenbezogene Nutzerzufriedenheit und das Reichweitenerleben der Fahrer beeinträchtigt und die verfügbaren Reichweitenressourcen nicht optimal ausgenutzt werden. Darüber hinaus wird die limitierte Reichweite von Elektrofahrzeugen häufig auch als eine der wichtigsten Barrieren für die generelle Akzeptanz und Nutzung von Elektrofahrzeugen diskutiert. Um das Potenzial eines Elektrofahrzeugs hinsichtlich der Erhöhung der Nachhaltigkeit im Transportsektor voll auszuschöpfen ist es daher unerlässlich, Möglichkeiten zu finden um diese Barriere unter Beachtung der Anforderungen des Fahrers zu überwinden. Ergänzend zu technischen Lösungen wie zum Beispiel der Weiterentwicklung der Batterietechnology oder der Implementierung einer größeren Anzahl von öffentlichen Schnelllademöglichkeiten, sollten weitere Strategien entwickelt werden um das Reichweitenerleben der Elektroautofahrer zu verbessern und sie zu einer möglichst effizienten Ausreizung der verfügbaren Reichweitenressourcen zu befähigen. Reichweitenstress ist ein wichtiges Konzept in diesem Zusammenhang. Reichweitenstress ist besonders relevant in der Interaktion mit Elektrofahrzeugen auf Grund des relativ begrenzten Zugangs zu Schnellladestationen und relativ langer Ladedauern. Das Konzept ist aber auch auf anderen Arten der Mensch-Technik-Interaktion im Transportsektor übertragbar (z.B. auch auf Verbrennerfahrzeuge). Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wird davon ausgegangen, dass sich Reichweitenstress und das breiter definierte Phänomen Reichweitenangst negativ auf die Zufriedenheit mit der Reichweite und der effizienten Nutzung von Elektrofahrzeugen auswirken. Um den maximalen Nachhaltigkeitseffekt von Elektrofahrzeugen ausschöpfen zu können, müssen daher Möglichkeiten gefunden werden um den erlebten Reichweitenstress zu verringern und der Entstehung von Stress vorzubeugen. Die vorliegende Dissertation trägt zu diesem Ziel bei, indem sie ein detailliertes Verständnis zu Reichweitenstress und dem Einfluss verschiedener Resilienzfaktoren im Rahmen von 5 Zeitschriftenartikeln (4 veröffentlich, 1 zur Veröffentlichung eingereicht) zur Verfügung stellt. Resilienzfaktoren meint dabei Faktoren, welche die Fähigkeit des Fahrers mit kritischen Situationen umzugehen erhöhen und somit das Erleben von Stress verringern. Das erste Forschungsziel dieser Arbeit bestand darin, das Konzept Reichweitenstress zur Beschreibung des Reichweitenerlebens in kritischen Reichweitensituationen (d.h., Situationen mit geringem Reichweitenpuffer) zu etablieren, ein theoretisches Rahmenmodell zur Erklärung von Reichweitenstress und möglichen Einflussfaktoren zur Verfügung zu stellen sowie eine Methode zur Erfassung von Reichweitenstress im experimentellen Kontext zu prüfen. Die Ergebnisse der Arbeit konnten zeigen, dass sich das Konzept Reichweitenstress dafür eignet, das Erleben der Fahrer zu beschreiben. Das bereits existierende Modell zur adaptiven Reichweitenkontrolle wurde auf den speziellen Fall einer Fahrt in einer kritischen Reichweitensituation angewendet und um das Konzept Reichweitenstress sowie möglicher, aus der Literatur abgeleiteter, Einflussfaktoren erweitert. Dies ermöglicht es, potenzielle stressreduzierende Faktoren abzuleiten um diese empirisch in einem Feldexperiment zu untersuchen, welches im Rahmen dieser Dissertation weiterentwickelt und getestet wurde. Es konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, eine kritische Reichweitensituation in einem Feldexperiment herzustellen. Die Nutzung einer Coverstory ist in diesem Zusammenhang zu empfehlen (z.B. längere Strecke kommunizieren als dann tatsächlich gefahren werden muss). Das zweite Forschungsziel bestand darin, den Einfluss potenzieller Resilienzfaktoren auf den erlebten Reichweitenstress empirisch zu untersuchen. Basierend auf dem weiterentwickelten Modell der adaptiven Reichweitenkontrolle wurden mehrere Faktoren abgeleitet, die einen Einfluss auf das Reichweitenerleben haben sollten: (1) Wissen über Einflussfaktoren auf die Reichweitenentwicklung oder Wissen über Möglichkeiten zum energie-effizienten Fahren, (2) praktische Fahrerfahrung mit Elektrofahrzeugen sowie das Erleben einer kritischen Reichweitensituation, (3) Persönlichkeitseigenschaften wie zum Beispiel Kontrollüberzeugungen im Umgang mit Technik und schließlich (4) technische Systemeigenschaften wie zum Beispiel die wahrgenommene Verlässlichkeit des im Fahrzeug integrierten Systems zur Reichweitenschätzung. Die Ergebnisse zeigten, dass die Vermittlung von relevanten Informationen zur Reichweite eines Elektrofahrzeugs das Reichweitenerleben zum Teil verbessern kann. Insbesondere detaillierte Informationen zum energie-effizienten Fahren haben das Potenzial um Reichweitenstress zu verringern. Daher sollten dem Fahrer diese Informationen auf vielfältigen Wegen zur Verfügung gestellt werden. Dies könnte zum Beispiel über Informationsbroschüren, im Rahmen theoretischer Trainings zur Verbesserung der Interaktion mit dem Elektrofahrzeug, bereits vor dem Kauf durch den Berater oder eventuell sogar im Rahmen der theoretischen Fahrschulausbildung geschehen. Ein weiterer vielversprechender Ansatz wäre die Bereitstellung der relevanten Informationen direkt während der Fahrt durch Informations-, Assistenz- und Tutorsysteme. Praktische Fahrerfahrung sowie das Erleben und erfolgreiche Bewältigen einer kritischen Reichweitensituation in einer relativ geschützten Umgebung konnten Reichweitenstress ebenfalls verringern. Daher wird empfohlen Probefahrten mit Elektrofahrzeugen sowie Praxistrainings anzubieten, die im Idealfall auch eine unterstützte Fahrt in einer kritischen Reichweitensituation beinhalten sollten. Durch das aktive Auseinandersetzen mit den Grenzen der Reichweite kann ein Lernprozess angestoßen werden, der zu einem effizienteren Umgang mit den Reichweitenressourcen des Fahrzeugs führt. Auch in diesem Kontext bieten Assistenzsysteme im Fahrzeug ein großes Potenzial. Sie sollten so gestaltet sein, dass sie einen aktiven Umgang mit der Reichweite sowie eine kritische Auseinandersetzung mit der Reichweitendynamik ermöglichen und fördern. In der vorliegenden Dissertation konnte gezeigt werden, dass Persönlichkeitsmerkmal wie hohe Emotionale Stabilität und hohe Kontrollüberzeugungen im Umgang mit Technik mit einem geringeren erlebten Reichweitenstress zusammenhängen. Dies hat vor allem theoretische Implikationen und kann dazu beitragen, relative Unterschiede zwischen Individuen zu verstehen. Zudem konnte gezeigt werden, dass technische Systemeigenschaften wie die wahrgenommene Verlässlichkeit des Systems zur Reichweitenschätzung (z.B. zu Grunde liegender Algorithmus, Aktualität und Genauigkeit der angezeigten Reichweiteninformationen) ein wichtiger Faktor im Zusammenhang mit reduziertem Reichweitenstress darstellt. Daher sollte darauf geachtet werden, die verbliebene Reichweite eines Elektrofahrzeugs möglichst genau und verlässlich zu schätzen (z.B. Integration möglichst vieler Einflussfaktoren in den Algorithmus zur Reichweitenschätzung) sowie gut verständlich und nachvollziehbar zu präsentieren. Das dritte Forschungsziel bestand schließlich darin, die Relevanz des Konzepts Reichweitenstress auch jenseits des experimentellen Settings zu überprüfen. Bisherige Forschung konnte zeigen, dass der alltägliche Umgang mit Elektrofahrzeugen eher durch das Vermeiden kritischer Reichweitensituationen gekennzeichnet ist. Daher stellte sich die Frage, ob Reichweitenstress und der Einfluss der Resilienzfaktoren auch im Alltagserleben eine Rolle spielt. Die Ergebnisse einer Langzeit-Feldstudie konnten zeigen, dass Reichweitenstress in Form von Sorgen oder Bedenken bezüglich der Reichweite durchaus relevant im täglichen Umgang mit Elektrofahrzeugen ist. Zudem konnte gezeigt werden, dass die identifizierten Resilienzfaktoren (z.B. praktische Fahrerfahrung und technische Systemeigenschaften) auch unter alltäglichen Bedingungen das Erleben von Reichweitenstress verringern können. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Reichweitenstress ein relevantes Konzept im Zusammenhang mit der Interaktion mit Elektrofahrzeugen darstellt. Das Erleben von Reichweitenstress kann durch verschiedene Resilienzfaktoren wie zum Beispiel relevante Wissenselemente und Erfahrungen positiv beeinflusst werden. Aus den Ergebnissen lassen sich Strategien und Design-Empfehlungen für Informations- und Assistenzsysteme ableiten. Dadurch kann das Reichweitenerleben verbessert und ein effizienter Umgang mit der Reichweite gefördert werden. Dies trägt schließlich auch dazu bei, die Zufriedenheit mit Elektrofahrzeugen sowie deren Akzeptanz zu verringern. Somit kann ein Beitrag zur Erhöhung der Nachhaltigkeit im Transportsektor geleistet werden. Das Elektrofahrzeug stellt in dem Zusammenhang nur ein Beispiel für Systeme dar, die einen Umgang mit begrenzten Ressourcen erfordern. Die theoretischen Konzepte, Annahmen, Ergebnisse sowie Schlussfolgerungen der vorliegenden Dissertation können auch auf andere Formen der Mensch-Maschine-Interaktion übertragen werden, welche sich dadurch auszeichnen, dass eine Interaktion mit dem technischen System zu einer Verringerung der Ressourcen führt. Diese Arbeit kann also auch einen Betrag dazu leisten, den Stress und die mentale Beanspruchung beim Umgang mit diesen Systemen zu verringern sowie den effizienten Umgang mit begrenzten Ressourcen zu verbessern.:I Synopsis 1 Sustainability in the Context of Road Transport 2 The Challenge of Battery Electric Vehicles‘ Limited Range and the Contribution of the Present Dissertation 3 Overview of the Dissertation 4 Interaction with Battery Electric Vehicles' Range 4.1 Psychological Reference Values for the Regulation of Range Resources 4.2 The Adaptive Control of Range Resources (ACOR) Model 5 User Experience in Critical Range Situations 5.1 The Concept of Range Stress - Conceptual Framework and Empirical Investigation 5.1.1 Range Stress as One Facet of Drivers’ Experience in Critical Range Situations 5.1.2 Adaption of the ACOR Model with the Focus on Range Stress 5.1.3 Empirical Investigation of Range Stress and the Effects of Resilience Factors 5.2 Reduction of Range Stress - Influence of Inter-Individual Differences and Technical System Characteristics 5.2.1 The Influence of Domain Specific Knowledge on Range Stress 5.2.2 The Influence of Practical Driving Experience on Range Stress 5.2.3 The Influence of Personality Traits and Technical System Characteristics on Range Stress 5.3 Everyday Range Stress - Relevance of Range Stress and Resilience Factors in the Daily Interaction with Battery Electric Vehicles 6 Research Objectives of the Dissertation 6.1 Research Objective 1: Providing a Conceptual Framework and Validating a Methodology to Examine Range Stress and the Influence of Resilience Factors 6.2 Research Objective 2: Examining the Influence of Range-Related Knowledge, Practical Driving Experience, Personality Traits and Technical System Characteristics on Range Stress 6.3 Research Objective 3: Investigation of Range Stress and Specific Resilience Factors in the Everyday Usage of Battery Electric Vehicles 7 Overview of the Methodology 7.1 Field-Experimental Studies to Investigate Range Stress in a Critical Range Situation 7.1.1 General Setup of the Field Studies 7.1.2 Specific Characteristics of the Particular Field Studies 7.2 Long-Term Field Trial to Investigate Range Stress in Everyday BEV Interaction 8 Discussion and Critical Reflection of the Results 8.1 Research Objective 1: Providing a Conceptual Framework and Validating a Methodology to Examine Range Stress and the Influence of Resilience Factors 8.1.1 The Adapted ACOR Model (ACOR-c) with the Focus on Range Stress 8.1.2 Empirical Investigation of Range Stress in a Field-Experimental Setting 8.2 Research Objective 2: Examining the Influence of Range-Related Knowledge, Practical Driving Experience, Personality Traits and Technical System Characteristics on Range Stress 8.2.1 Influence of Range-Related Knowledge on Range Stress 8.2.2 Influence of Practical Driving Experience on Range Stress 8.2.3 Subjective Range Competence as Relevant Factor for Drivers’ Range Experience 8.2.4 Influence of Personality Traits and Technical System Characteristics on Range Stress 8.3 Research Objective 3: Investigation of Range Stress and Specific Resilience Factors in the Everyday Usage of Battery Electric Vehicles 9 Implications of the Results 9.1 Implications for the Conceptual Framework and the Methodology 9.2 Implications Regarding Range-Related Knowledge, Practical Driving Experience, Personality Traits and Technical System Characteristics 9.3 Implications Regarding Range Stress in the Everyday Interaction with Battery Electric Vehicles 10 Conclusion 11 References II Preliminary Study: Understanding the impact of electric vehicle driving experience on range anxiety III Paper 1: First-time experience of critical range situations in BEV use and the positive effect of coping information IV Paper 2: User experience with electric vehicles while driving in a critical range situation – a qualitative approach V Paper 3: Individual differences in BEV drivers’ range stress during first encounter of a critical range situation VI Paper 4: Positive influence of practical electric vehicle driving experience and range related knowledge on drivers' experienced range stress VII Paper 5: Which factors can protect against range stress in everyday usage of battery electric vehicles? Towards enhancing sustainability of electric mobility systems VIII Curriculum Vitae IX Publications
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Energieeffizienz im Elektrofahrzeug – Implikationen für die Nutzerschnittstelle, die Fahraufgabe und motivationale Aspekte / Energy Efficiency in Battery Electric Vehicle Use – Implications for the Driver Interface, the Driving Task, and Motivational Aspects

Neumann, Isabel 12 February 2016 (has links) (PDF)
Vor dem Hintergrund des Klimawandels ist die Senkung der von Menschen hervorgerufenen CO2-Emissionen in den letzten Jahren zu einem der weltweit zentralen Themenfelder geworden. In diesem Kontext werden Elektrofahrzeuge als ein vielversprechender Lösungsansatz zur Verringerung der CO2-Emissionen im Transportsektor diskutiert und ihr Einsatz im Straßenverkehr im Rahmen zahlreicher nationaler Initiativen vorangetrieben. Elektrofahrzeuge weisen eine Reihe von Spezifika gegenüber konventionellen Fahrzeugen auf, aus denen verschiedene Herausforderungen für den Fahrer entstehen. Eine in diesem Zusammenhang zentrale Eigenschaft ist die vor dem Hintergrund von vergleichsweise langen Ladedauern und einer eingeschränkten Verfügbarkeit von Lademöglichkeiten begrenzte Reichweite. Zudem wird mit der Elektrifizierung des Verkehrs auch das im Fahrkontext bisher ungewohnte Konzept der Elektrizität mit seinen elektrischen Einheiten wie Watt und Ampere eingeführt. Zusätzlich steht mit der Rekuperationsfunktion ein neues System zur Verfügung, das dem Fahrer eine aktive Energierückgewinnung während Verzögerungsvorgängen ermöglicht. Die Aufgabe der Verkehrspsychologie ist es dabei, die aus diesen spezifischen Eigenschaften und neuen Systemen entstehenden Bedürfnisse und Anforderungen der Fahrer im Zusammenspiel mit dem Fahrzeug und der Fahrumgebung in den Mittelpunkt zu stellen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen können entsprechende Empfehlungen und Maßnahmen abgeleitet werden, die der Verbreitung sowie der sicheren und effizienten Nutzung dieser Technologie dienlich sind. In diesem Sinne leistet auch die vorliegende Arbeit einen Beitrag, indem vor dem Hintergrund der spezifischen Eigenschaften und neuen Systeme von Elektrofahrzeugen Implikationen für die Nutzerschnittstelle, die veränderte Fahraufgabe sowie motivationale Aspekte abgeleitet werden. Dies geschieht vor allem im Hinblick auf die Energieeffizienz, die im Elektrofahrzeug einen besonderen Stellenwert besitzt. Das erste Forschungsziel der Dissertation bestand in der nutzerzentrierten Untersuchung der Nutzerschnittstelle im Elektrofahrzeug sowohl generell vor dem Hintergrund der besonderen Merkmale dieses neuen Transportmittels als auch spezifisch basierend auf der Interaktion der Fahrer mit der begrenzten Reichweite dieser Fahrzeuge. Aus den Ergebnissen wurden konkrete Informationsbedarfe der Nutzer jenseits eines gewissen Informationsstandards deutlich, die in einem Anforderungskatalog zusammengefasst wurden, dessen Inhalte vor allem die Bedeutsamkeit der energieeffizienten Interaktion mit dem Elektrofahrzeug unterstreichen. Zudem zeigten sich Probleme der Nutzer hinsichtlich der Verständlichkeit des Konzepts von Elektrizität im Fahrkontext, besonders im Hinblick auf elektrische Einheiten, die eine Darstellung des Energieverbrauchs in der vertrauten und handlungsrelevanten Einheit Kilometer nahelegen. Ausgehend von den Ergebnissen der Evaluation der Anzeigen durch die Nutzer wurden diejenigen Prinzipien der Schnittstellengestaltung (Wickens, Lee, Liu, & Gordon-Becker, 2004) identifiziert, die im Kontext von Elektrofahrzeugen besondere Relevanz besitzen. Eine transparente und zuverlässige Darstellung der Wirkfaktoren auf den Energieverbrauch sowie konkreter Handlungsmöglichkeiten des Fahrers zur Senkung des Energieverbrauchs kann helfen, Nutzer in ihrem Anpassungsprozess an das elektrische Fahren zu unterstützen und Unsicherheitsgefühle in der Interaktion mit der begrenzten Reichweite zu reduzieren. Die Untersuchung der Kompetenz zum energieeffizienten Fahren und assoziierter Lern- und Transferprozesse beim Fahren eines Elektrofahrzeugs waren Gegenstand des zweiten Forschungsziels. Aufeinander aufbauende Untersuchungen zeigten, dass unerfahrene Elektrofahrzeugnutzer ihr Wissen über energieeffiziente Fahrstrategien beim Wechsel vom Verbrenner- zum Elektrofahrzeug anpassen und dieses Wissen mit zunehmender Elektrofahrzeugerfahrung weiter zunimmt. Sowohl unerfahrene als auch erfahrene Elektrofahrzeugnutzer waren in der Lage, durch die Anwendung effektiver Verhaltensstrategien, wie etwa einer moderaten Beschleunigung und einer effizienten Nutzung der Rekuperationsfunktion, den Energieverbrauch des Elektrofahrzeugs zu senken. Dies weist auf die Übertragung von Fertigkeiten im Umgang mit dem Verbrenner- auf das Elektrofahrzeug im Sinne eines positiven Transfers (Fitts & Posner, 1967) hin. Die Wirksamkeit einer wissensbasierten Intervention blieb auf einen positiven Effekt hinsichtlich des Wissens über energieeffiziente Strategien sowie positivere Einschätzungen der Kompetenz zum energieeffizienten Fahren beschränkt. Um die Kompetenz zum energieeffizienten Fahren auch hinsichtlich einer verbesserten Umsetzung energiesparender Verhaltensstrategien und einer daraus resultierenden besseren Perfomanz, also einem niedrigeren Energieverbrauch, zu unterstützen, kann die zusätzliche Implementierung von fertigkeitsbasierten, praktischen Komponenten hilfreich sein. Neben der Kompetenz eines Fahrers, energieeffizient zu fahren, sind für das tatsächliche Fahrverhalten vor allem auch motivationale Faktoren relevant (Hatakka, Keskinen, Gregersen, Glad, & Hernetkoski, 2002; Rothengatter, 1997; Summala, 2007). Diese motivationalen Aspekte energieeffizienten Fahrens mit dem Elektrofahrzeug wurden im Rahmen des dritten Forschungsziels näher beleuchtet. Dabei unterstreichen die gefundenen mittleren bis starken Zusammenhänge zwischen den untersuchten rationalen (Ajzen, 1991) und hedonischen, also spaßbetonten, Motiven und dem beobachteten Fahrerverhalten die Bedeutung der motivationalen Komponente im Kontext energieeffizienten Fahrens. Zudem implizieren die Ergebnisse eine teilweise höhere Motivation zum energieeffizienten Fahren mit dem Elektro- im Vergleich zum Verbrennerfahrzeug; ein Potenzial, das möglichst voll ausgeschöpft werden sollte. Neben wichtigen rationalen Motivatoren kann hier vor allem das hedonische Motiv, also die Betonung von Spaß und Freude, beispielsweise bei der Gestaltung von Nutzerschnittstellen genutzt werden, um energieeffizientes Fahren nicht nur als zweckdienlich hinsichtlich der potenziellen Verlängerung der Reichweite, sondern auch als für den Nutzer positiv erlebbar zu machen. Die Ergebnisse der Dissertation verdeutlichen aus verkehrspsychologischer Sicht eine zentrale Bedeutung der Monitoringebene der Fahraufgabe (Hollnagel & Woods, 2005) im Elektrofahrzeug, also eine hohe Relevanz des Abgleichs von Informationen aus der Umwelt mit dem aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugs. Hier kommt der Gestaltung der Nutzerschnittstelle als einem zentralen Stellglied zur Vermittlung situationsspezifischer, transparenter sowie handlungsrelevanter Informationen für den Fahrer eine besondere Bedeutung zu. Zusammenfassend unterstreichen die Befunde der Dissertation die zentrale Bedeutung einer energieeffizienten Interaktion mit dem Elektrofahrzeug. Unter diesem Fokus weisen die Ergebnisse konkrete Möglichkeiten auf, wie der Fahrer durch eine geeignete Gestaltung der Nutzerschnittstelle beim energieeffizienten Fahren unterstützt und die Verständlichkeit der Darstellung von Informationen zum Energieverbrauch erhöht werden kann. Zudem zeigen die Ergebnisse, dass Anpassungsprozesse hinsichtlich der Kompetenz zum energieeffizienten Fahren notwendig sind und wie sich diese zu Beginn der Elektrofahrzeugnutzung sowie mit zunehmender Elektrofahrzeugerfahrung entwickeln. Gleichzeitig weisen die Untersuchungen zur motivationalen Komponente energieeffizienten Fahrens auf ein erhöhtes Potenzial von Elektrofahrzeugen hin und betonen sowohl rationale und hedonische Motive als wichtige Faktoren im Zusammenhang mit energieeffizientem Fahren, die zugleich auch vielversprechende Ansatzpunkte für eine weitere Steigerung der Nachhaltigkeit dieser „grünen“ Technologie darstellen. / Against the background of climate change, the reduction of human-induced CO2 emissions has become one of the key issues world-wide during the last years. In this context, battery electric vehicles are discussed as a promising solution for the reduction of CO2 emissions in the transportation sector and their use in road traffic is expedited through numerous national initiatives. Battery electric vehicles exhibit a number of specific features compared to conventional vehicles which pose new challenges to the driver. In this connection, the most specific feature of battery electric vehicles is the limited range, which is specifically important given the limited availability of charging stations and currently long charging durations. Moreover, with the electrification of transportation the concept of electricity with its unfamiliar units like Watt and Ampere is introduced in the driving context. Additionally, the regenerative braking system offers the possibility to actively regain energy during deceleration manoeuvers. One task of traffic psychology is to focus on and investigate the drivers’ needs and requirements related to these specific features and the interaction with the vehicle and the environment. Based on the acquired knowledge, recommendations and measures can be derived, which could facilitate the adoption of battery electric vehicles as well as the efficient and safe usage of this technology. In that sense the contribution of the present dissertation is to derive implications for the design of the user interface, the changed driving task, and regarding motivational aspects based on the specific features and new systems incorporated in battery electric vehicles. These issues are specifically considered in the light of energy efficiency which is of particular importance in the context of battery electric vehicles. The first research objective of the present dissertation was the user-centred evaluation of a driver interface generally against the background of the specific characteristics of battery electric vehicles as well as specifically based on drivers‘ interaction with the limited range. Based on the results, users’ needs for additional information became apparent, which were compiled in a taxonomy of user requirements and further highlight the relevance of energy-efficient interaction with battery electric vehicles. Furthermore, the results revealed difficulties for users’ in comprehending the concept of electricity in the driving context, specifically regarding electric units of measurement. Hence a presentation of energy consumption using the familiar unit kilometres, which has also practical relevance for the driving task, is recommended. Based on the evaluation results of the displayed information, design principles (Wickens, Lee, Liu, & Gordon-Becker, 2004) which are specifically important in the context of battery electric vehicles are derived. A transparent and trustworthy presentation of influencing factors on energy efficiency as well as drivers’ concrete opportunities for actions may support users in the adaptation process initiated when starting to use an electric vehicle and reduce feelings of uncertainty when interacting with the limited range. The eco-driving competence and associated processes of learning and transfer when driving a battery electric vehicle were examined within the scope of the second research objective. Investigations revealed an adaptation of eco-driving knowledge when starting to use a battery electric vehicle instead of a conventional vehicle. Additionally, the eco-driving knowledge increased with battery electric vehicle use. Both inexperienced and experienced battery electric vehicle drivers were able to reduce the energy consumption of the battery electric vehicle by applying effective eco-driving strategies, such as accelerating moderately or using regenerative braking for deceleration manoeuvers. That implies the transfer of drivers’ eco-driving skills from conventional to battery electric vehicles in terms of a positive transfer (Fitts & Posner, 1967). The effectiveness of an implemented knowledge-based intervention to enhance the eco-driving competence of inexperienced battery electric vehicle users was limited to an increase in drivers’ eco-driving knowledge and more positive subjective assessments of their eco-driving competence. In order to enhance users’ eco-driving competence also regarding eco-driving behaviour and performance (i.e. reduced energy consumption) the implementation of supplemental skill-based components might be effective. Beside a driver’s eco-driving competence, motivational aspects are important determinants of driving behaviour (Hatakka, Keskinen, Gregersen, Glad, & Hernetkoski, 2002; Rothengatter, 1997; Summala, 2007). The third research objective aimed to shed light on motivational aspects of battery electric vehicle eco-driving. In this regard the obtained medium-sized to strong correlations between rational (Ajzen, 1991) and hedonic (i.e. fun-oriented) motives and normal driving behaviour underline the relevance of motivational components in the context of eco-driving. Moreover, results indicate a to some extent higher motivation to drive efficiently with battery electric compared to conventional vehicles – a potential which should be fully exploited. Beside important rational motivators, hedonic values – i.e. feelings of pleasure or joy – could be used to experience eco-driving positively in terms of enjoying to efficiently interact with battery electric vehicles rather than merely prolonging the vehicle‘s range. From the perspective of traffic psychology the results of the dissertation emphasise the relevance of the monitoring layer of the driving task (Hollnagel & Woods, 2005) in battery electric vehicle use, which is characterised by a permanent comparison of the environment and the vehicle state. In this connection the design of the user interface is of specific relevance in terms of providing transparent, situation-specific, and action-oriented information to the driver. In sum, findings of the dissertation highlight the specific relevance of an energy-efficient interaction with battery electric vehicles. Focussing on this issue, results show concete possibilities to design the user interface of battery electric vehicles in a way to support the driver in eco-driving and to improve the comprehensibility of associated energy consumption information. Moreover, results reveal that adapation processes in terms of eco driving competence from internal combustine engine vehicles to battery electric vehicles occur and shed light on the deveopment of eco-driving competence with battery electric vehicle experience. Additionally, investigations concerning motivational aspects of eco-driving imply an increased potential of battery electric compared to conventional vehicles. Both rational and hedonic motives are important factors that are linked to battery electric vehicle eco-driving, which supplementary represent promising possibilities to further enhance the sustainability of this inherently „green“ technology.
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Regenerative braking and low vehicle noise of electric vehicles – implications for the driver / Die Rekuperation und geringe Geräuschemission von Elektrofahrzeugen - Auswirkungen auf den Fahrer

Cocron, Peter 24 November 2014 (has links) (PDF)
Die dauerhafte Reduktion der von Menschen verursachten Emissionen ist eine der zentralen Herausforderungen unserer Zeit. Eine Strategie zur Reduzierung von Emissionen im Mobilitätssektor sind elektrisch betriebene Fahrzeuge, die je nach Typ teilweise oder vollständig mit Strom angetrieben werden. Für die Verkehrspsychologie stellt sich nun die Frage, ob und wie schnell sich Fahrer an die Nutzung von Elektrofahrzeugen gewöhnen und welche Herausforderungen sich aus Nutzersicht ergeben. Anhand von Studien mit vollelektrischen Fahrzeugen wurden in der vorliegenden Arbeit zwei grundlegende Eigenschaften von Elektrofahrzeugen aus psychologischer Perspektive untersucht: Zum einen verfügen Elektrofahrzeuge über eine Rekuperationsfunktion, mit der es möglich ist, in Verzögerungsvorgängen kinetische in elektrische Energie umzuwandeln, also Energie rückzugewinnen und damit letztlich die Emissionen zu reduzieren. Zum anderen beschränkt sich die mögliche Emissionsreduktion von Elektrofahrzeugen nicht nur auf den CO2-Ausstoß, sondern betrifft auch die Geräuschentwicklung dieser Fahrzeuge. Fahrzeuge mit Elektroantrieb emittieren weniger Geräusche, was einerseits die Lärmbelastung durch Straßenverkehr reduzieren kann, zum anderen aber auch zu Bedenken z.B. blinder Verkehrsteilnehmer geführt hat. Gerade bei geringen Geschwindigkeiten sind Elektrofahrzeuge schlechter wahrnehmbar und dadurch eine potentielle Gefahr für andere Verkehrsteilnehmer. Das erste Ziel der vorliegenden Dissertation bestand darin, die Auswirkungen einer über das Gaspedal gesteuerten Rekuperation aus verkehrspsychologischer Perspektive zu untersuchen. Die zur Nutzung der Rekuperation nötigen motorischen Fertigkeiten müssen erlernt und in unterschiedlichen Verkehrssituationen angewandt werden. Basierend auf dem Power Law of Practice (Newell & Rosenbloom, 1981) wurde der Fertigkeitserwerb bei der Nutzung der Rekuperationsfunktion eingehend betrachtet. Anhand von Fahrzeugdaten lassen sich eine sehr steile Lernkurve und damit ein kurzer Adaptationsprozess zeigen, der mit einer Powerfunktion beschrieben werden kann. Bereits innerhalb der ersten gefahrenen Kilometer nehmen die Anzahl der konventionellen Bremsmanöver und ihr zeitlicher Anteil an der gesamten Verzögerung rapide ab. Das zweite Ziel der vorliegenden Dissertation war, die Auswirkungen der geringeren Geräuschemission auf das Verkehrsgeschehen zu prüfen. Dies erfolgte jedoch nicht, wie in anderen Studien bereits dargestellt, aus Fußgängerperspektive, sondern aus der Fahrerperspektive. Da die Fahrer gerade in der Anfangsphase eine zentrale Rolle bei der Entschärfung geräuschbedingter kritischer Situationen spielen, soll die Arbeit dazu beitragen, diese Forschungslücke zu schließen, um eine umfassendere Bewertung der Geräuschthematik bei Elektrofahrzeugen zu ermöglichen. In Anlehnung an Deerys (1999) Modell zu Fahrerreaktionen auf potentielle Gefahren, wurden Risikowahrnehmung (risk perception) und Gefahrenwahrnehmung (hazard perception) als entscheidende Determinanten der Fahrerreaktion auf geräuschbedingte Gefahrensituationen identifiziert. Was die Risikowahrnehmung betrifft, so konnte gezeigt werden, dass diese sich mit zunehmender Erfahrung verändert. Risiken aufgrund der Geräuscharmut werden als weniger bedrohlich, das leise Fahren zunehmend als Beitrag zum Komfort gewertet. Zusätzlich wurden im Rahmen der Dissertation Situationen im Straßenverkehr näher untersucht, die aufgrund der Geräuscharmut von Elektrofahrzeugen auftraten. Darauf aufbauend wurde ein Katalog von geräuschbedingten Szenarien erstellt, der als empirische Grundlage für die nähere Betrachtung der Gefahrenwahrnehmung von Fahrern diente. Ergebnisse daraus resultierender Experimente zur Detektion von geräuschbedingten Gefahren (hazard detection tasks) zeigten, dass die individuelle Erfahrung mit Elektrofahrzeugen offenbar lediglich eine untergeordnete Rolle bei der Erkennung und Reaktion auf geräuschbedingte Gefahren spielt. Erfahrene Fahrer von Elektrofahrzeugen unterschieden sich nur marginal von unerfahrenen Fahrern in der Reaktion in und der Bewertung von geräuschbedingten Gefahrensituationen, was darauf hindeutet, dass geräuschbedingte Gefahrensituationen auch von Fahrern ohne extensive Erfahrung mit Elektrofahrzeugen bewältigt werden können. Das dritte, übergreifende Ziel der Dissertation bestand darin, die Bedeutung beider Eigenschaften für die Nutzerakzeptanz zu untersuchen. Neben der Untersuchung momentan existierender Barrieren (z.B. Reichweite, Preis, Batterielebensdauer), die eine weitreichende Adoption von Elektrofahrzeugen erschweren können, ist es ebenso wichtig, solche Eigenschaften zu identifizieren, die sich positiv auf das Nutzererleben auswirken. Sowohl die Rekuperation, als auch die Geräuscharmut spielen eine wichtige Rolle in der Nutzerbewertung, da beide Eigenschaften als zentrale, individuell erlebbbare Vorteile von Elektrofahrzeugen beurteilt werden. Im Hinblick auf die Geräuschemission lässt sich konstatieren, dass diese mit zunehmender Erfahrung des Fahrers fast ausschließlich als Vorteil statt als Barriere von Elektrofahrzeugen gewertet wird. Eine bemerkbare, über das Gaspedal gesteuerte Rekuperation scheint als Teil des Fahrererlebens ebenfalls eine zentrale Rolle in der Bewertung zu spielen. Ein hohes Maß an Nutzerakzeptanz und Vertrauen in das System unterstreichen die positive Evaluation einer solchen Funktionalität. Aus verkehrspsychologischer Sicht haben die angeführten Eigenschaften von Elektrofahrzeugen Auswirkungen auf verschiedene Teilaufgaben der Fahrzeugführung. So sind nicht nur motorische Fertigkeiten in der Pedalnutzung (Stabilisierungsbene) erforderlich, sondern auch komplexere kognitive Prozesse, wie z.B. der Umgang mit möglichen Gefahrensituationen aufgrund der geringen Geräuschemission (Bahnführungsebene). Insgesamt weisen die Ergebnisse der Dissertation darauf hin, dass Herausforderungen aufgrund beider oben genannten Fahrzeugeigenschaften gemeistert werden können. Zusätzlich zeigen die Ergebnisse, dass beide Eigenschaften von den Nutzern als willkommene Aspekte der technologischen Innovation geschätzt werden und somit zur allgemeinen Akzeptanz von Elektrofahrzeugen beitragen können. Da auch andere Fahrzeugkonzepte mit elektrischem Antriebsstrang diese beiden Eigenschaften aufweisen, lassen sich die gefundenen Ergebnisse auf andere Fahrzeugtypen übertragen.

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