Einfluss der Schwierigkeitsvariation von N-Back- und Fahraufgabe auf physiologische Parameter und das Fahrverhalten: Eine Fahrsimulatorstudie

Abstract

Kognitive Beanspruchung durch komplexe Nebentätigkeiten während des Fahrens kann negative Auswirkungen auf das Fahrverhalten und kritische Fahrsituationen zur Folge haben. In dieser Hinsicht spielt die Einschätzung des Fahrerzustands durch Fahrerassistenz- und Informationssysteme eine immer wichtigere Rolle. Neben Fahrzeugdaten werden in Zukunft durch entsprechende Sensoren zunehmend physiologische Parameter Berücksichtigung finden können. Mangels des Wissens über den Einfluss besonders hoher Beanspruchungsniveaus sowie deren kombinatorische Wirkung mit einer erschwerten Fahraufgabe, wurde eine experimentelle Untersuchung in einem Fahrsimulator durchgeführt. Hierfür durchfuhren 21 Probanden zwei rund 35-minütige Autobahnszenarien und führten währenddessen zur eine n-back-Aufgabe durch. Diese diente der Induktion von fünf unterschiedlich hohen kognitiven Workloadlevels. Zusätzlich sollte mittels einer verengten Fahrbahnbreite in Baustellenabschnitten die Fahraufgabe erschwert werden. Es zeigte sich, dass höhere kognitive Beanspruchung einen Einfluss auf die Parameter des Fahrverhaltens hat, die Variabilität von Gas- und Bremsbetätigungen sowie in den Lenkbewegungen steigert und zu einer höheren lateralen Abweichung führt. Bei besonders hohen Workloadniveaus zeigt sich dabei im Allgemeinen eine linear verlaufende Wirkung. Die Baustellenabschnitte zeigten keinen signifikanten negativen Einfluss. Es lässt sich annehmen, dass diese zu keiner Erschwerung der Fahraufgabe und in der Folge zu keiner gesteigerten Beanspruchung führen. Kardiovaskuläre Maße waren besonders geeignet, um Veränderungen anzuzeigen. Im Gegensatz dazu zeigten sich Hautleitfähigkeitsmessungen als weniger sensitiv und im Kontext des Fahrsimulators als artefaktanfällig. Damit Systeme valide Einschätzungen zur psychischen Beanspruchung liefern können, wird zudem nicht lediglich eine auf die physiologischen Parameter des Fahrers bezogene Kalibrierung empfohlen, sondern auch eine individuelle Baseline-Anpassung an den jeweiligen Fahrstil.