Στη σύγχρονη αγορά της αυτοκινητοβιομηχανίας οι τεχνολογικοί περιορισμοί σε συνδυασμό με τους περιορισμούς κόστους δεν επιτρέπουν την πλήρη αυτοματοποίηση της οδήγησης.Έως καισήμερα, στην αγορά έχουν εισαχθεί μόνο μερικώς αυτόνομα οχήματα έως «Επιπέδου 3 Αυτονομίας»1 σύμφωνα με τα επίπεδα αυτονομίας οχημάτων, όπως αυτάορίζονται από τον Φορέα «National High way Traffic Safety Administration» των Η.Π.Α.
Θρασύβουλος Συρρής
Μηχανολόγος Μηχανικός ΕΜΠ- Σύμβουλος ΥΑΕRMS ΕΞΥΠΠ
Δρ. Γιώργος Σκρουμπέλος
Μηχανολόγος Μηχανικός- Γενικός Διευθυντής RMS ΕΞΥΠΠ
Ενώ είναι δύσκολο να βρεθούν σαφή στοιχεία σχετικά με το πόσο καλά λειτουργούν τα σημερινά αυτόνομα οχήματα σε πραγματικές συνθήκες οδήγησης, ορισμένες πληροφορίες μπορούν να εξαχθούν από τις αναφορές που υποβάλλουν οι κατασκευαστές στην πολιτεία της Καλιφόρνιας κατά τις δοκιμές των αυτόνομων οχημάτων. Σύμφωνα με τις αναφορές για το έτος 2021, το αυτόνομο όχημα με τα υψηλότερα αποτελέσματα αυτόματης οδήγησης διανύει κατά μέσο όρο 80.172 χιλιόμετρα, πριν ο οδηγός χρειαστεί να επέμβει ή πριν το όχημα αποσυνδεθεί μόνο του, λόγω κάποιου εντοπισμένου προβλήματος. Συγκριτικά, ένας ανθρώπινος οδηγός διανύει πάνω από 994.000 χιλιόμετρα μεταξύ ατυχημάτων. Παρότι το συμβάν της απεμπλοκής δεν συνεπάγεται αυτοκινητιστικό ατύχημα, εάν ο οδηγός δεν είχε αναλάβει τον έλεγχο, η παραπάνω σύγκριση δείχνει πως η αυτοματοποίηση της οδήγησης επιδέχεται τρομερά επίπεδα βελτίωσης,πριν καν πλησιάσει τα επίπεδα ασφαλείας που παρέχουν οι ανθρώπινοι οδηγοί, και καθιστά την παρουσία και εμπλοκή του ανθρώπινου παράγοντα απαραίτητη στη μερικώς αυτόνομη οδήγηση.
Εάν οι προσπάθειες αυτοματοποίησης των οχημάτων ευελπιστούν να είναι επιτυχείς για τη βελτίωση της ασφάλειας του οδικού δικτύου, πρέπει να λάβουν υπόψη τους τρόπους, με τους οποίους η αυτοματοποίηση επηρεάζει τις ανθρώπινες επιδόσεις και την ικανότητα των ανθρώπινων οδηγών να παρεμβαίνουν επιτυχώς και να αλληλοεπιδρούν με τον αυτοματισμό όταν χρειάζεται.
Είναι γνωστό από έρευνες που έχουν διεξαχθεί, πως η αυτοματοποίηση μπορεί τόσο να ωφελήσει, όσο και να βλάψει τις ανθρώπινες επιδόσεις στη διεκπεραίωση καθηκόντων. Αυτή η αντιστάθμιση κόστους-οφέλους είναι ιδιαίτερα εμφανής, όταν πρόκειται για ατελώς αξιόπιστα συστήματα αυτοματισμών. Τα ατελώς αξιόπιστα συστήματα αυτοματισμών αποτυγχάνουν με μη προβλέψιμο τρόπο, είτε λόγω αστοχίας υλικού ή λογισμικού, είτε μη επιτυγχάνοντας το επιθυμητό αποτέλεσμα, διότι προέκυψαν συνθήκες λειτουργίας, για τις οποίες δεν προορίζονταν. Σε αυτές, λοιπόν, τις περιπτώσεις, που ο αυτοματισμός αποτυγχάνει, οι επιπτώσεις στην κοινή απόδοση του συστήματος ανθρώπου-μηχανής μπορεί να είναι καταστροφικές. Οι συνέπειες αυτές μπορεί να προκύψουν από τη μειωμένη παρακολούθηση από τον χρήστη της εκτέλεσης του καθήκοντος λόγω υπερβολικά υψηλής εμπιστοσύνης στο σύστημα αυτοματισμού και επομένως λόγω μειωμένης «Επίγνωσης της Κατάστασης»2.Με άλλα λόγια, ο οδηγός τείνει να εφησυχάζεται και να λαμβάνει τον ρόλο απλού επιβάτη, επειδή ο υψηλά, αλλά όχι απόλυτα, αξιόπιστος αυτοματισμός λειτουργούσε σωστά για εκτεταμένη περίοδο πριν το συμβάν της αποτυχίας. Όταν, λοιπόν, το σύστημα αστοχήσει, ο οδηγός εμφανίζει χαμηλή απόδοση κατά την ανάληψη του ελέγχου.
Σε αυτή την αντιστάθμιση κόστους-οφέλους, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη και η «ικανότητα» του αυτοματισμού. Όσο μεγαλύτερη υποστήριξη παρέχει ένα αυτοματοποιημένο σύστημα, τόσο μεγαλύτερος είναι ο κίνδυνος ανεπιθύμητων επιπτώσεων στην ανθρώπινη απόδοση (π.χ. εφησυχασμός, απώλεια Επίγνωσης της Κατάστασης, υποβάθμιση των δεξιοτήτων του χρήστη) και τόσο μεγαλύτερη η πιθανότητα εμφάνισης καταστροφικών συνεπειών όταν ο αυτοματισμός αποτύχει. Με άλλα λόγια, μεγαλύτερο ποσοστό αυτοματισμού στο σύστημα ανθρώπου-μηχανής έχει μεγαλύτερη αποδοτικότητα, όταν το σύστημα λειτουργεί κανονικά, αλλά προκαλεί μεγαλύτερη εξάρτηση του χρήστη από τον αυτοματισμό, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει πολύ πιο σημαντικές συνέπειες, όταν το σύστημα αυτοματισμού αποτύχει.
Το παραπάνω διάγραμμα διασαφηνίζει γραφικά όσα συζητήθηκαν παραπάνω. Όσο το επίπεδο αυτοματισμού αυξάνεται σε ένα σύστημα, η απόδοση ρουτίνας αυξάνεται, ενώ η απόδοση σε περίπτωση αποτυχίας του συστήματος αυτοματισμού μειώνεται. Ταυτόχρονα αποτυπώνεται η επίδραση του επιπέδου αυτοματισμού τόσο στον φόρτο εργασίας για τον χρήστη, όσο και στο επίπεδο Επίγνωσης της Κατάστασης του.Όσο αυξάνεται το επίπεδο αυτοματοποίησης, τόσο ελαττώνεται ο φόρτος εργασίας και το επίπεδο Επίγνωσης της Κατάστασηςτου χρήστη λόγω αυξημένης εμπιστοσύνης στο σύστημα και μειωμένης παρακολούθησης του.
Ένα υψηλότερο επίπεδο επαγρύπνησης του οδηγού είναι κρίσιμο, στις καταστάσεις σφάλματος ή αποτυχίας κατά την διάρκεια αυτοματοποιημένης λειτουργίας του οχήματος. Το υψηλότερο αυτό επίπεδο επαγρύπνησης και επομένως η ταχύτερη αντίδραση του οδηγού στην ανάληψη του ελέγχου του οχήματος σε καταστάσεις, στις οποίες το σύστημα ζητάει από αυτόν να αναλάβει τον έλεγχο, μπορεί να είναι η διαφορά μεταξύ ενός ατυχήματος και ενός παρ’ ολίγον ατυχήματος.
Για να ξεπεραστούν οι παραπάνω περιορισμοί, έχει προταθεί μια φιλοσοφία ανθρωποκεντρικής προσέγγισης στα συστήματα ανθρώπου-αυτοματισμού. Ο στόχος της αυτοματοποίησης με επίκεντρο τον άνθρωπο είναι η δημιουργία συστημάτων που διατηρούν τον ανθρώπινο χειριστή στους βρόχους ελέγχου με ουσιαστικές και καλά σχεδιασμένες εργασίες, τις οποίες οι χειριστές είναι σε θέση να εκτελέσουν αποδοτικά, προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η συνολική λειτουργία του συστήματος ανθρώπου-μηχανής. Υψηλά επίπεδα απόδοσης των συστημάτων ανθρώπου-μηχανής μπορούν να επιτευχθούν, εξασφαλίζοντας ότι ο άνθρωπος έχει τη δυνατότητα να παρακολουθεί επαρκώς το σύστημα, ότι λαμβάνει επαρκή πληροφόρηση σχετικά με την κατάσταση του συστήματος και ότι η αυτοματοποίηση λειτουργεί με προβλέψιμους τρόπους, τα οποία υποστηρίζουν την επίτευξη υψηλού επιπέδου Επίγνωσης της Κατάστασης του χρήστη. Κατά αυτόν τον τρόπο, ο οδηγός θα είναι σε θέση να αναλάβει εγκαίρως και αποδοτικά τον έλεγχο του οχήματος, όταν το σύστημα αυτοματισμού συναντήσει καταστάσεις έξω από τα όρια σχεδιασμού του.
1 Επίπεδο 3 Αυτονομίας: Αυτοματοποίηση υπό συνθήκες. Ο χρήστης είναι σε ετοιμότητα, σε περίπτωση αστοχιών του συστήματος, να αναλάβει τον έλεγχο του οχήματος, έπειτα από αίτημα παρέμβασης από το σύστημα.Το αυτοματοποιημένο όχημα μπορεί να προσδιορίσει πότε το σύστημα δεν είναι πλέον σε θέση να υποστηρίξει την αυτοματοποίηση.
2 Η Επίγνωση της Κατάστασης είναι η αντίληψη των περιβαλλοντικών στοιχείων και γεγονότων σε σχέση με το χρόνο ή το χώρο, η κατανόηση της σημασίας τους και η προβολή της μελλοντικής τους κατάστασης.
