キロポスト標散布量は湿潤路面に対して 20g/m 2 凍結路面に対しては 30g/m 2 を設定したキロポスト標 : コース脇に 100m 間隔で設置されている散布制御装置 : 散布量設定と散布作業を開始停止する野帳 : 試験区間の位置が示されている被験者はターゲット区間の出現

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うまじたけくま
5 years ago
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1 凍結防止剤散布時のレーターと未経験オペレーターの視線挙動高橋尚人 *1 徳永ロベルト *1 佐藤賢治 *1 *2 切石亮 1. 研究の目的凍結防止剤散布では気象観測路面温度予測手法の開発など散布の効率化に向けた様々な取り組みがされてきたしかし最終的にはオペレーターが現地で路面状態を判断しながら散布作業を行っており適切かつ正確な散布を行う上でオペレーターの果たす役割は大きいしかしオペレーターの高齢化が進み人員の確保育成が難しくなっている 1) ( 図 1 表 1) (%) ( 年 ) 有効な研修プログラムの開発提供経験のない作業員でも適切な散布が可能な支援技術の開発などが必要であるがこのためには経験を積んだ作業員と初心者および未経験作業員の散布作業の違いや ITS を活用した支援技術が散布作業にどのような影響を与えるかを理解する必要がある表 1 除雪機械に関する問題点 1) 項目件数 27.2 オペレーターの確保 41 オペレーターの育成 33 維持管理費 22 機種規格および装置 20 機械台数 15 業持機械 10 機械本体 8 特になし 7 その他 2 計つのグループ ( たとえば初心者と経験者研修受講の有無など ) を比較するため視線挙動に関する研究が数多く行われてきた 2) 3) 4) 本研究ではアイトラッキング装置を用い凍結防止剤散布時の熟練作業員と経験のない作業員の視点挙動散布作業時に前方路面状態を情報提供した場合の両者の視点挙動を比較した図 1 除雪オペレーターの年齢構成の推移 1) 年齢研究の手法 (1) 試験装置アイトラッキング装置 (Tobii 社グラス 2) を使用した ( 図 2) HD ビデオ (1,920 1,080 ピクセル ) 画像と被験者の視点が 0.04 秒間隔で記録される図 2 アイトラッキング装置 (2) 被験者国道の維持管理を担当している作業員 11 名が実験に参加したうち 5 名は 2 年以上の散布オペレーター経験があり 6 名はオペレーターの経験がない本論文では前者を後者をと称するの平均年齢は 49.4 才 ( 標準偏差才 ) の平均年齢は 45.3 才 ( 標準偏差才 ) だったなおアイトラッキング装置のキャリブレーションが難しいことから眼鏡を使用していないかコンタクトレンズで視力矯正している作業員から被験者を選定した (3) 試験実施場所とコース設定当所所有の苫小牧寒地試験道路 ( 延長 2,700m) で試験を行った直線区間に延長 400m の試験区間をいくつか設定した試験区間は重点散布区間 ( 路面凍結が発生しやすい区間 ) を模したもので試験区間中に延長 100m の湿潤または凍結路面を作成した ( ターゲット区間という ) ターゲット区間以外は乾燥路面を維持した (4) 試験車両凍結防止剤散布車を使用し試験時は 30km/h で走行したオペレーター席 ( 助手席 ) の前景を図 3 に示す *1 国立研究開発法人土木研究所寒地土木研究所 *2 国土交通省北海道開発局札幌開発建設部

キロポスト標散布量は湿潤路面に対して 20g/m 2 凍結路面に対しては 30g/m 2 を設定したキロポスト標 : コース脇に 100m 間隔で設置されている散布制御装置 : 散布量設定と散布作業を開始停止する野帳 : 試験区間の位置が示されている被験者はターゲット区間の出現位置散布した場合には散布量を野帳に記録するタブレット PC:

を行う散布制御装置図 4 タブレット PC 画面表示例 ( 右は凍結路面接近時 ) 課題 3: タブレット PC が前方路面状態に関する情報を提供している状況で課題 2 を行う (6) 試験手順被験者は最初に本実験の目的内容手順個人情報保護に関する事項及び安全確保に関する留意点について説明を受け実験同意書に署名するとともに年齢散布オペレーター経験年数等を記入した次に

2 キロポスト標散布量は湿潤路面に対して 20g/m 2 凍結路面に対しては 30g/m 2 を設定したキロポスト標 : コース脇に 100m 間隔で設置されている散布制御装置 : 散布量設定と散布作業を開始停止する野帳 : 試験区間の位置が示されている被験者はターゲット区間の出現位置散布した場合には散布量を野帳に記録するタブレット PC: 情報提供実験時に自動で起動し前方の (5) 作業課題タブレット PC 野帳図 3 オペレーター席の前景路面状態を画像と音で知らせる ( 図 4) 情報提供実験時以外は作動しない凍結防止剤散布車が試験道路を周回する間に被験者は以下の作業課題を行った課題 1: 路面状態を目視判別し野帳に記録する課題 2: 課題 1 に加え散布作業 ( 散布量の設定と散布の開始停止 ) を行う散布制御装置図 4 タブレット PC 画面表示例 ( 右は凍結路面接近時 ) 課題 3: タブレット PC が前方路面状態に関する情報を提供している状況で課題 2 を行う (6) 試験手順被験者は最初に本実験の目的内容手順個人情報保護に関する事項及び安全確保に関する留意点について説明を受け実験同意書に署名するとともに年齢散布オペレーター経験年数等を記入した次に被験者はアイトラッキング装置を装着してキャリブレーションを行うその後被験者は自然な視線挙動を取り戻す時間を考慮して 5) 歩いて凍結防止剤散布車に向かい試験を開始したは重点散布区間を熟知している状況を再現するためには試験手順等の説明時に試験区間の位置を知らせたは凍結防止剤散布車に乗り野帳を見た時に初めて試験区間の位置を知るなおともにターゲット区間の位置は事前には知らされなかった 3. 試験結果課題実施中の被験者の視線挙動をよりよく理解するためターゲット区間の前後各 100m を含む計 300m 区間の視点データを分析対象として抽出した ( 図 5) 視点データの取得例としてが課題 1 を行った際の視点データをオペレーター席前景に重ねたものを図 6 左に示す被験者は前方路面に主に注意を払っており時折野帳と制御装置を見ていたことが分かる被験者が課題実施時にどこを見ていたか分析するため被験者の前景を 3 つのエリアに分け ( 図 6 右 ) 被験者ごとに課題実行時に各エリアを見た割合を求めた ( 表 2) L = 100m L = 100m L = 100m 散布車ターゲット区間 ( 乾燥 ) ( 湿潤または凍結 ) ( 乾燥 ) -100m 0m 100m 200m データ分析対象区間 L = 300m 図 5 視点データの分析対象区間

3 路面野帳タブレット PC 2. 散布制御装置図 6 視点データのプロット例 ( 左 ) 前景のエリア分け ( 右 ) 表 2 課題実施時に被験者が見ていたエリアの集計課題エリア ( 単位 : %) 課題 1 課題 2 課題 No No No No No 平均標準偏差 No No No No No No 平均標準偏差 (1) 課題 1: 路面の目視判別表 3 に課題 1 実施時の被験者が各エリアを見ていた割合を集計した結果を示す表 3 には t 検定を行った結果 ( p 値 ) も示している p 値が 0.05 より小さな値となった場合両者 ( 表 -2 の場合とが各エリアを見ていた割合 ) には有意 ( 有意水準 5%) な差があることを意味するはよりも路面を多く ( 66.4% 対 52.6%) 野帳タブレット PC を少ない割合 ( 26.5% 対 41.3%) で見ていたしかし検定の結果両者には有意な差が見られなかった散布制御装置見た割合はとの間でほとんど差がなかった表 3 課題 1 実施時の視点の比較エリア差 1. 路面 66.4 % 52.6 % 13.8 % 散布制御装置 7.1 % 6.1 % 1.0 % 野帳タブレットPC 26.5 % 41.3 % % (2) 課題 2: 路面の目視判別および散布作業表 4 に課題 2 実施時の視点の集計結果を示す路面と野帳タブレット PC を見た割合には熟練オペとの間に大きな差が見られ検定の結果からも有意な差が確認された散布装置を見る割合はの方が若干高かったが統計的な有意差は見られなかった

4 表 4 課題 2 実施時の視点の比較エリア差 1. 路面 54.3 % 36.7 % 17.6 % 散布制御装置 10.1 % 13.9 % -3.8 % 野帳タブレットPC 35.6 % 49.4 % % 表 6 課題 3 実施時の視点の比較エリア差 1. 路面 51.3 % 48.9 % 2.4 % 散布制御装置 10.0 % 12.0 % -2.0 % 野帳タブレットPC 38.7 % 39.1 % -0.4 % 表 5 にとの課題 1 と課題 2 実施時の視点の集計結果を示すは道路を見る割合が課題 1 の 66.4% から 54.3% に減少し 12.1% の減を示した一方散布制御装置を見る割合は 3.0% 野帳タブレット PC を見る割合は 9.1% 増えたも同様の傾向を示し路面を見る割合は 15.9% 減り一方散布制御装置を見る割合は 7.8% 野帳タブレット PC は 8.1% 増えた課題 2 では課題 1 と比べ未熟オペともに路面を見る割合が減り散布制御装置と野帳タブレット PC を見る割合が増えたこれは課題 1 と比べて散布量の決定散布作業の開始停止などの作業項目が増えたためと考えられる検定の結果は課題 1 と課題 2 の視点には有意な差がなくは全エリアで有意な差が認められた視線挙動の面から散布作業が加わることによる影響はの方が熟練オペよりも大きいことが分かる (3) 課題 3: 路面の目視判別および散布作業 ( 情報提供あり ) 表 5 課題 1 と課題 2 実施時の視点の比較エリア課題 1 課題 2 差表 6 に課題 3 実施時の視点の集計結果を示す各エリアを見る割合はとの間にはほとんど差が見られず検定の結果からも有意な差は見られなかった 1. 路面 66.4 % 54.3 % 12.1 % 散布制御装置 7.1 % 10.1 % -3.0 % 野帳タブレットPC 26.5 % 35.6 % -9.1 % 路面 52.6 % 36.7 % 15.9 % 散布制御装置 6.1 % 13.9 % -7.8 % 野帳タブレットPC 41.3 % 49.4 % -8.1 % 表 7 に課題 2 と課題 3 実施時の視点の集計結果を示すは課題 2 と比べ路面を見る割合が 12.2% 増え野帳タブレット PC を見る割合が 10.3% 減り両項目で有意な差が認められた散布制御装置を見る割合は若干減ったが有意な差は認められなかった路面を見る割合が増え野帳タブレット PC を見る割合が減ったのは課題 3 において前方の路面状態に関する情報を提供した結果 ( 効果 ) と考えられるしかし散布制御装置を見る割合はさほど変化しなかった前方の路面状態に関する情報提供は路面判別を助けるのに有効だが散布制御装置の操作には関係がないからと考えられる以上のことからが散布制御装置の操作に慣れるための研修を実施したり散布制御装置を見なくても散布作業が可能な音声コントロールなどの技術開発により支援することが可能と考えられる表 7 課題 2 と課題 3 実施時の視点の比較エリア課題 2 課題 3 差他方は課題 2 と比べて視点の割合がほとんど変化しない結果となった原因を考察するためが課題 2 課題 3 で野帳タブレット PC を見た割合を図 7 に示す被験者は課題 3 実施時に野帳タブレット PC を見る割合が減ったが被験者 No.2 と No.4 は野帳タブレット PC を見る割合が増えて 50% を超えたこの 2 名の被験者はタブレット PC に気をとられてしまったと考えられる 1. 路面 54.3 % 51.3 % 3.0 % 散布制御装置 10.1 % 10.0 % 0.1 % 野帳タブレットPC 35.6 % 38.7 % -3.1 % 路面 36.7 % 48.9 % % 散布制御装置 13.9 % 12.0 % 1.9 % 野帳タブレットPC 49.4 % 39.1 % 10.3 % 0.001

5 野帳タブレット PC を見ていた割合 (%) 課題被験者課題 2 課題 3 課題 2 課題 3 課題 2 課題 3 課題 2 課題 3 課題 2 課題 3 No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 図 7 が課題 2 と課題 3 で野帳タブレット PC を見ていた割合課題 3 で被験者 No.2 と No.4 を除いて集計を行った結果を表 8 に示すもと同様の傾向を示し野帳タブレット PC を見る割合が減り路面を見る割合が増え検定の結果でも有意な差が認められた前方の路面状態に関する情報提供は熟練オペの両方にとって散布作業時のパフォーマンス向上に役立つと考えられるしかし試験の結果このような支援技術がの散布作業に悪影響を与える可能性があることも確認できた表 8 課題 2 と課題 3 実施時の視点の比較 ( 課題 3 で被験者 No.2 と No.4 を除いて集計 ) エリア課題 2 課題 3 差 1. 路面 54.3 % 63.7 % -9.4 % 散布制御装置 10.1 % 6.4 % 3.7 % 野帳タブレットPC 35.6 % 29.9 % 5.7 % 路面 36.7 % 48.9 % % 散布制御装置 13.9 % 12.0 % 1.9 % 野帳タブレットPC 49.4 % 39.1 % 10.4 % ITS 技術を活用した支援技術の導入にあたっては既存の作業員が新技術に慣れるための期間を設けたり新技術に関する研修の実施が必要になると考えられる 4. まとめ本研究ではに対する研修の実施や ITS 技術を活用した散布支援技術の開発に貢献するためとの路面判別凍結防止剤散布作業時 ( 情報提供なしあり ) の視線挙動を調べた試験の結果を要約すると以下のとおり (1) 課題 1( 路面判別 ) ではの方がより路面を多く野帳タブレット PC を少ない割合で見ていたが両者の視線挙動には有意な差がない (2) 課題 2( 路面判別と散布作業 ) では課題 1 に比べともに路面を見る割合が減り散布制御装置野帳タブレット PC を見る割合が増えた課題 1 に比べて作業負荷が増えたためと考えられる作業負荷の増による視線挙動への影響はのほうが大きい結果となった (3) 課題 3( 前方路面状態に関する情報提供ありで課題 2 を行う ) ではは路面を見る割合が増え野帳タブレット PC を見る割合が減った情報提供はの散布作業に良い影響を与えたと考えられるも同様の傾向を示したがタブレット PC に気をとられたと考えられるもいた支援技術の導入にあたっては既存作業員が新技術に慣れるための期間を設けたり研修の実施が必要になると考えられる (4) 前方路面状態に関する情報提供は路面判別支援には有効だが散布制御装置の操作の支援には有効ではなかった情報提供の有無にかかわらずオペレーターは散布制御装置を一定の割合で見ており散布制御装置を見る時間を減らすには音声コントロールなどの技術開発による支援が可能と考えられる

6 今後効果的な散布支援技術の検討に向けオペレーターの視点挙動と判断操作の関連性を明らかにしていきたい参考文献 1) 国土交通省冬期道路交通の確保のあり方に関する検討委員会提言持続的な冬期道路交通確保をめざして~ 連携と協働 ~ 平成 25 年 5 月 2) 丹治和博金田安弘福澤義文加治屋安彦 : アイカメラによる冬期道路での視程の急変について寒地技術論文報告集 Vol.12 - No.1 CTC96-I-054 pp ) Muttart, J.W., Fisher, D.L. and Pollatsek, A. Comparison of Anticipatory Glancing and Risk Mitigation of Novice Drivers and Exemplary Drivers When Approaching Intersections in a Driving Simulator, TRB 93rd Annual Meeting Paper # , Transportation Research Board, Washington D.C., ) Theiss, L., Swindell, S., Gillette II, G.F. and Ullman, G.L. Improved Business Driveway Delineation in Urban Work Zones, Texas A&M Transportation Institute, Texas Department of Transportation and Federal Highway Administration, FHWA/TX-15/ , Accessed Jun. 1, ) Nasiopoulos1, E, Risko, E. F., Foulsham, T. and Kingstone, A. Wearable computing: Will it make people prosocial?, British Journal of Psychology, Volume 106, Issue 2, pp , 2015

散布作業歴なし ) および熟練オペ7 名 ( 平均年齢 57.8 歳平均散布作業歴 7.1 年 ) の計 12 名から注視点データを取得することができたなお全ての被験者は男性で自動車運転免許保有者 ( 視力 0.7 以上 ) であった写真 3 試験車両の助手席付近に設置した各機器 2.6 実

散布作業歴なし ) および熟練オペ7 名 ( 平均年齢 57.8 歳平均散布作業歴 7.1 年 ) の計 12 名から注視点データを取得することができたなお全ての被験者は男性で自動車運転免許保有者 ( 視力 0.7 以上 ) であった写真 3 試験車両の助手席付近に設置した各機器 2.6 実凍結防止剤散布オペレータの注視点挙動について - 情報提供方法による注視点の変化 - 徳永ロベルト *1 佐藤賢治 *1 高橋尚人 *1 1. はじめに道路管理の効率化が昨今の重要な課題とされる中道路管理者による冬期の凍結防止剤散布については路面の凍結が発生しやすい区間を対象とし路面状況に応じて散布を実施 1) しているその際現地での凍結防止剤散布は熟練オペレータ ( 以下オペ ) が行っているが