基于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)接受度研究

自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。然而，面向人類(lèi)對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)接受度的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)證研究卻鮮有開(kāi)展。本研究招募了 300 名參試者乘坐具備 SAE Level 3 水平的自動(dòng)駕駛汽車(chē)，測(cè)量了參試者在乘坐前后對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的信任度、感知有用性、感知易用性、感知安全性和接受度，確定了乘坐體驗(yàn)影響自動(dòng)駕駛汽車(chē)接受的關(guān)鍵心理因素。

1.引言

根據(jù)世界健康組織的統(tǒng)計(jì)，每年全世界有超過(guò) 120 萬(wàn)人死于道路交通事故，對(duì)人類(lèi)健康和社會(huì)和諧發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。超過(guò) 70% 的交通事故與人的錯(cuò)誤操作有關(guān)（Dhillon，2007）。自動(dòng)駕駛技術(shù)在減少因人類(lèi)誤駕駛而引發(fā)的交通事故方面具有很大的潛力（NHTSA，2016）。AVs 是能夠感知交通環(huán)境，可通過(guò)軟件算法導(dǎo)航，不需要駕駛員的決策和操作就能夠控制車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的新一代汽車(chē)。自動(dòng)駕駛技術(shù)被認(rèn)為是確保道路安全的突破性關(guān)鍵技術(shù)。AVs 還有減少交通擁堵、增強(qiáng)通勤效率、減少燃料消耗的潛力。根據(jù) SAE 對(duì)汽車(chē)自動(dòng)化水平的分類(lèi)，有條件自動(dòng)化 L3、高度自動(dòng)化 L4、全自動(dòng)化 L5 的 AVs 都能夠自主駕駛。

自動(dòng)駕駛技術(shù)越來(lái)越受到汽車(chē)制造商、科技公司、政策制定者以及公眾的關(guān)注。許多的研究者和機(jī)構(gòu)對(duì) AVs 的長(zhǎng)期應(yīng)用做出了不同的預(yù)測(cè)。關(guān)于 AV 的應(yīng)用預(yù)測(cè)引用最多的是 Litman 的研究，他預(yù)測(cè)道，到 2050 年自動(dòng)駕駛將是絕大多數(shù)新車(chē)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功能，40-60% 的車(chē)輛隊(duì)列、80-100% 的銷(xiāo)售車(chē)型、50-80% 的汽車(chē)旅行都將應(yīng)用 AVs。Litman 還預(yù)測(cè)，AV 在增強(qiáng)道路安全和減少交通擁堵方面的作用很可能會(huì)在 2040s-2060s 顯現(xiàn)出來(lái)。

影響 AV 大量應(yīng)用的障礙可能不是技術(shù)上的，而是心理上的。如果 AV 不能被公眾廣泛接受，那就不能增強(qiáng)道路安全，也不能實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)和環(huán)境的期望效益?，F(xiàn)階段關(guān)于公眾對(duì) AV 意見(jiàn)的投票調(diào)查顯示，公眾對(duì) AV 持有抵抗或中立的態(tài)度。為了更好地預(yù)測(cè)、解釋和增強(qiáng)公眾對(duì)諸如 AV 等新興技術(shù)的接收度，需要大量研究來(lái)深刻地揭示影響公眾接收或拒絕新興技術(shù)的原因。在意識(shí)到影響 AV 接收度因素的研究需求后，許多的研究者展開(kāi)調(diào)查以確定影響公眾使用 AV 意向的決定因素。

但是在這個(gè)領(lǐng)域的研究上仍然存在許多的空白。首先，了解公眾對(duì) AV 接受度的研究仍然是非常有限的，影響接受度的心理層面決定因素仍然是大量未知的。其次，大多數(shù)的研究依賴(lài)于線(xiàn)上調(diào)查，關(guān)注于了解對(duì) AV 有很少或幾乎沒(méi)有真實(shí)體驗(yàn)的受訪(fǎng)者的一般觀(guān)點(diǎn)。像這樣的一種調(diào)查研究方法可能得不到真實(shí)的研究結(jié)果。這些受訪(fǎng)者不了解 AV 如何共工作、AV 功能、駕駛員與 AV 的交互方式。必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，讓參試者真實(shí)體驗(yàn) AV，然后根據(jù)他們的感受來(lái)解釋公眾對(duì) AV 的接受度。就作者了解到的情況，目前在 AV 上還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)這樣的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

為了了解 AV 接受度背后的心理驅(qū)動(dòng)因素，我們進(jìn)行了一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。邀請(qǐng)了 300 名學(xué)生作為乘客體驗(yàn) AV 以獲得一手的乘坐體驗(yàn)數(shù)據(jù)。利用這些參與者的體驗(yàn)反饋結(jié)果，我們分析了真實(shí)直接的體驗(yàn)對(duì) AV 接受度及其心理決定因素的影響，并建立了一個(gè)心理學(xué)模型來(lái)解釋和預(yù)測(cè)參與者再乘坐該 AV 的意愿和未來(lái)使用 L5 級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的意向。

2.理論框架和假設(shè)

2.1接受度和心理模型

接受度是允許新汽車(chē)技術(shù)達(dá)到預(yù)測(cè)效益水平的先決條件。這個(gè)定義意味著接受度是交通系統(tǒng)新技術(shù)實(shí)施應(yīng)用的必要條件。Adell 等（2014）也把駕駛員對(duì)車(chē)載系統(tǒng)的接受度定義為駕駛過(guò)程中系統(tǒng)與個(gè)人的協(xié)作程度，或者系統(tǒng)不可獲得時(shí)使用它的意向。盡管接受度有多種定義，一般的理解是它涉及多個(gè)方面，比如購(gòu)買(mǎi)意愿和使用意向（Adell，2014）。研究者經(jīng)常關(guān)注于接受度的一個(gè)方面。

一些駕駛員行為模型和技術(shù)接受度理論被用來(lái)解釋用戶(hù)接受度，包括技術(shù)接受度模型 TAM，計(jì)劃行為理論 TPB，技術(shù)應(yīng)用和接受度統(tǒng)一性理論 UTAUT，UTAUT2。在這些理論里，TPB 用來(lái)解釋駕駛員的一般行為，而其他三種模型是在解釋信息系統(tǒng)研究中的技術(shù)接受度發(fā)展起來(lái)的。這些模型里包含三類(lèi)結(jié)構(gòu)，分別是人們對(duì)一種技術(shù)的看法和感知，使用這項(xiàng)技術(shù)的行為意向，以及實(shí)際的應(yīng)用行為。這些模型的基本原理是人們的感知和看法將會(huì)決定他們的意向，進(jìn)而決定他們的實(shí)際使用行為。研究影響用戶(hù)使用意向和實(shí)際使用行為的主要感知因素是非常關(guān)鍵的。在 TAM 模型里，感知有用性 PU 和感知易用性 PEU 被認(rèn)為是行為意向 BI 的兩個(gè)直接影響因子。TPB 模型包括行為意向 BI 的三個(gè)內(nèi)容——態(tài)度、主觀(guān)規(guī)范和感知行為控制（與感知易用性相似）。它表明積極的態(tài)度、有利的規(guī)范性和意志控制看法都將正面影響技術(shù)的使用意向。在 UTAUT 模型里，假定期望的表現(xiàn)（如感知有用性）、期望的成果（如感知易用性）和社會(huì)影響都正面地影響行為意向，再和其他促進(jìn)條件共同正面影響實(shí)際應(yīng)用行為。UTAUT2 模型里又加入了享樂(lè)動(dòng)機(jī)、價(jià)格值和習(xí)慣三個(gè)因素。

上面提到的模型都已經(jīng)被用來(lái)解釋新興車(chē)載技術(shù)的駕駛員接受度。這些模型也被應(yīng)用于近年基于調(diào)查的 AV 和 AS 研究，來(lái)解釋人們使用 AV 和 AS 的意向。這些研究分享了某些發(fā)現(xiàn)，其中一個(gè)研究證實(shí)了這些心理模型影響行為意向的能力。這些研究在影響行為意向的因素方面產(chǎn)生了不一致或相互矛盾的結(jié)果。比如，感知有用性被逐漸發(fā)現(xiàn)是影響行為意向的主要預(yù)測(cè)因子，但有時(shí)被發(fā)現(xiàn)無(wú)法預(yù)測(cè)行為意向的具體措施（Nordhoff，2017）。這些與感知易用性對(duì)行為意向的重要性有關(guān)的不同研究結(jié)果主要有：Choi（2015）發(fā)現(xiàn)感知易用性是一個(gè)較弱的預(yù)測(cè)因素；Madigan（2017）和 Motak（2017）發(fā)現(xiàn)感知易用性是一個(gè)沒(méi)有意義的預(yù)測(cè)因素；Nordhoff（2017）和 Lee（2017）發(fā)現(xiàn)感知易用性不是一個(gè)穩(wěn)定的預(yù)測(cè)因素但是能影響行為意向的具體措施。準(zhǔn)確理解感知易用性對(duì)行為意向重要性是必要的，因?yàn)?PEU 能夠影響 AV 的用戶(hù)設(shè)計(jì)方式。

2.2研究目標(biāo)和假設(shè)發(fā)展

本研究的目的是兩個(gè)方面。通過(guò)邀請(qǐng)參與者直接體驗(yàn) AV 的自動(dòng)駕駛模式，提出了大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)研究，自然就引出了自動(dòng)駕駛汽車(chē)體驗(yàn)的影響是什么的問(wèn)題。對(duì)這個(gè)問(wèn)題的準(zhǔn)確回答是第一個(gè)目的。對(duì)直接體驗(yàn)的影響研究文獻(xiàn)比較少，但是就是這些少量的研究其研究結(jié)果也較為混亂。在他們的小規(guī)模研究中，Motak（2017）指出 AS 的體驗(yàn)對(duì)參與者的感知有用性有所增強(qiáng)，并引起了參與者對(duì) AS 積極的態(tài)度。Payre（2016）基于他們?cè)谌詣?dòng)駕駛模擬器上的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，模擬器體驗(yàn)并不能增加全自動(dòng)駕駛的接受度，并且相反地，在駕駛條件受損的情況下模擬器反而降低了參與者使用它的興趣。

本研究中，注意力集中在直接體驗(yàn)的其他影響上，主要是與觀(guān)念、情感和行為相關(guān)的影響，這些影響被之前的接受度研究很大程度上忽視了。直接體驗(yàn)會(huì)幫助人們?cè)u(píng)估與對(duì)象相關(guān)的信息，引導(dǎo)人們用更加細(xì)致深入的體驗(yàn)達(dá)成合理的態(tài)度并校準(zhǔn)他們的看法和感知，并在看法、意向和行為方面表現(xiàn)出更大的一致性。相反地，暴露出來(lái)的某些信息可能導(dǎo)致人們采取較少的努力過(guò)程。本文提出的的現(xiàn)場(chǎng)研究不僅考慮了直接體驗(yàn)是否會(huì)導(dǎo)致人們?cè)谛湃味?、感知有用性、感知易用性和行為意向方面的態(tài)度改變；而且測(cè)試了直接體驗(yàn)是否增加了心理決定因素和行為意向的相關(guān)性。此外，如上所述，現(xiàn)有的 AV 研究報(bào)告關(guān)于感知易用性對(duì)行為意向的重要性有不同的結(jié)論，本文的現(xiàn)場(chǎng)研究正好提供了一個(gè) PU 對(duì) BI 影響的驗(yàn)證機(jī)會(huì)。

第二個(gè)主要目的是基于現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)數(shù)據(jù)解釋和預(yù)測(cè)公眾對(duì) AV 的接受度并測(cè)試提出的心理學(xué)模型。鑒于以下兩個(gè)原因，本文模型以傳統(tǒng)的 TAM 模型為基礎(chǔ)。第一，TAM 模型（Davis，1989）被先前的研究者應(yīng)用在 AV 和車(chē)載技術(shù)調(diào)查上；第二，TAM 模型在解釋駕駛員對(duì)新興車(chē)載技術(shù)的接受度上有相對(duì)較好的效果。駕駛 AV 的感知安全性 PS 和對(duì)這個(gè)技術(shù)的信任度 Trust 這兩個(gè)因素被突出添加進(jìn) AV 背景下的 TAM 模型里。鑒于安全是駕駛的第一要義并且 AV 是一項(xiàng)新興技術(shù)，人們對(duì) AV 的安全性感知和技術(shù)的初始信任度在他們對(duì) AV 的接受度形成過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。模型中考慮了行為意向 BI 和再乘坐意愿 WTR 兩個(gè)接受度表現(xiàn)方面，它們用來(lái)檢查所考慮的決定因素（PU，PEU，PS，Trust）能否成為 AV 接受度的穩(wěn)定預(yù)測(cè)因子。

2.2.1感知有用性和感知易用性

在 TAM 模型 Davis（1989）里，感知有用性和感知易用性是對(duì)技術(shù)接受度有主要貢獻(xiàn)的兩個(gè)外部變量。Davis（1989）定義感知有用性為個(gè)人認(rèn)為使用一個(gè)特定的系統(tǒng)時(shí)增強(qiáng)其工作表現(xiàn)的程度。通過(guò)定義，感知有用性被描述為系統(tǒng)被有效利用的程度。它跟 UTAUT（Venkatesh，2003）模型里的期望表現(xiàn)很接近。Davis（1989）定義感知易用性是個(gè)人認(rèn)為使用一個(gè)特定系統(tǒng)不需要努力的程度。也就是說(shuō)，感知易用性能夠被理解為與人們?cè)谑褂迷撓到y(tǒng)時(shí)所感受到的困難相反。它與 TPB（Ajzen，1991）模型里的感知行為控制、UTAUT（Venkatesh，2003）模型里的努力期望是相似的。

先前的研究均支持感知有用性/易用性與技術(shù)接受度之間的積極聯(lián)系（Davis，1989；Ghazizadeh，2012；KingandHe，2006；Rahman，2017；Venkatesh，2003）。這種聯(lián)系的背后是行為決策研究中的成本效益范式（Payne，1992）。感知有用性與感知收益、感知易用性與感知花費(fèi)都是緊密相關(guān)的。人們總在追求高收益低花費(fèi)的決策。鑒于 TAM 模型已經(jīng)通過(guò)各種技術(shù)、應(yīng)用和系統(tǒng)被驗(yàn)證了，因此 AV 接受度也應(yīng)該遵循這些關(guān)系。然而，正如第一部分所說(shuō)，TAM 模型中的 PU、PEU 兩個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì) AV 接受度的影響可能并不像 TAM 模型描述地那樣簡(jiǎn)單。本文的場(chǎng)地研究將首次驗(yàn)證下面的假設(shè)：

H1、H2：感知有用性與行為意向和再乘坐意愿呈正相關(guān)；

H3、H4：感知易用性與行為意向和再乘坐意愿呈正相關(guān)。

2.2.2 感知安全性

確保駕駛員、乘客和其他道路使用者安全，減少由于人類(lèi)駕駛引發(fā)的交通事故等的緊迫需要已經(jīng)刺激了 AV 的發(fā)展。安全性是 AV 的一個(gè)主要賣(mài)點(diǎn)（Fagnantand Kockelman，2015）。然而，對(duì)人們來(lái)說(shuō) AV 存在風(fēng)險(xiǎn)、不確定性和失控等問(wèn)題（Kyriakidis，2015）。駕駛以安全為核心。當(dāng)人們乘坐 AV 時(shí)意味著將自己的安全全權(quán)交給了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。他們將會(huì)提出比自駕安全性更高的自動(dòng)駕駛安全要求（Waycaster，2018）。我們之前的研究發(fā)現(xiàn)公眾認(rèn)為 SDVs 應(yīng)當(dāng)比傳統(tǒng)的人類(lèi)駕駛車(chē)輛安全 4 到 5 倍。如果人們不能從 AV 的體驗(yàn)中感受到相當(dāng)程度的安全，他們就不可能接受和使用 AV。事實(shí)上，一些對(duì)公眾觀(guān)點(diǎn)的調(diào)查結(jié)果是許多人們對(duì) AV 的安全問(wèn)題非常擔(dān)心（Bansal，2016；Howardand Dai，2014；Kyriakidis，2015），這可能會(huì)導(dǎo)致他們不愿意乘坐 AV。一些研究已經(jīng)強(qiáng)調(diào)到，增強(qiáng)感知安全性對(duì)促進(jìn)公眾對(duì) AV 的接受度有關(guān)鍵作用（Salonen，2018；Shariff，2017）。然而，據(jù)我們所知，還沒(méi)有實(shí)驗(yàn)性研究探究過(guò)感知安全性對(duì) AV 接受度的影響。

在本文的研究中，感知安全性被定義為駕駛員和乘客駕駛或乘坐 AV 時(shí)能夠感受到放松、安全和舒適的趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)性證據(jù)（Delbosc andCurrie，2012）表明感知安全性是乘坐公共交通意向的一個(gè)重要預(yù)測(cè)因子。對(duì) AV 來(lái)說(shuō)，人們的安全性感知更加重要，因?yàn)槿藗儗?duì)這項(xiàng)技術(shù)的安全性高度擔(dān)心。本文的現(xiàn)場(chǎng)研究中，如果參與者在體驗(yàn) AV 的過(guò)程中感到非常安全，他們就可能更有意向在未來(lái)使用 AV，同樣也會(huì)愿意再次乘坐他們體驗(yàn)過(guò)的 AV。因此，我們提出了下面兩個(gè)假設(shè)：

H5、H6：感知安全性與行為意向和再乘坐意愿呈正相關(guān)。

2.2.3 信任度

信任是一種心理狀態(tài)，就像基于對(duì)另一個(gè)人的意圖或行為的積極期望而接受其弱點(diǎn)（Rousseu，1998）。信任是人機(jī)交互的基礎(chǔ)（Leeand Moray，1994；Lee and See，2004）。人和自動(dòng)化機(jī)器之間的交互通過(guò)信任度來(lái)調(diào)解（Ghazizadeh，2012）。有研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)自動(dòng)化機(jī)器的信任度影響人們的接受度、利用率和依賴(lài)行為（Lee and Moray，1994；Lee andSee，2004；Merritt and Ilgen，2008；Parasuraman and Riley，1997），信任度是進(jìn)行依賴(lài)性活動(dòng)的心理驅(qū)動(dòng)因素。這里對(duì) AV 的信任度定義為公眾和潛在消費(fèi)者愿意成為 AV 推廣者的意愿程度。

雖然在 TAM（Davis，1989）模型及其后研究（Venkatesh，2003；Venkatesh，2012）中最初并沒(méi)有考慮到信任度，但許多后期的研究（Ghazizadeh，2012；Hengstler，2016；Pavlou，2003）認(rèn)為把 Trust 加入 TAM 模型中是必要的，尤其是在高風(fēng)險(xiǎn)和不確定的情況下。Pavlou（2003）把 Trust 和感知風(fēng)險(xiǎn)加入 TAM 模型應(yīng)用于電子商務(wù)相關(guān)研究，并且假設(shè)信任度能夠直接影響行為意向，或者通過(guò)感知有用性、感知易用性和感知風(fēng)險(xiǎn)間接影響行為意向。在Pavlou（2003）假設(shè)的基礎(chǔ)上，Ghazizadeh（2012）把 TAM 模型拓展到自動(dòng)化技術(shù)接受模型上來(lái)解釋自動(dòng)化技術(shù)的接受情況，并且指出對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的信任度可以是行為意向的直接決定因素，也能通過(guò)感知有用性和感知易用性間接影響行為意向。Choi 和 Ji（2015）應(yīng)用這些模型研究外行人使用 AV 的行為意向。

作為一種情感反應(yīng)，對(duì)技術(shù)的信任可能會(huì)產(chǎn)生接受和使用該技術(shù)的意愿（Lee and See，2004；Mcknight，2002）。信任度對(duì)消費(fèi)者使用信息系統(tǒng)和電子商務(wù)的意愿的直接作用已經(jīng)被許多研究測(cè)試驗(yàn)證過(guò)了（Gefen，2003；Mcknight，2002；Pavlou，2003）。相似地，Trust 的水平?jīng)Q定了 AV 將會(huì)被消費(fèi)者使用的程度（Shariff，2017）。如果人們不是足夠信賴(lài) AV，他們就不會(huì)使用 AV 進(jìn)而從中獲益。因此，充分的公眾信任度被認(rèn)為是 AV 大量應(yīng)用的必要前提（Noy，2018；Shariff，2017）。這個(gè)引出以下的假設(shè)：

H7、H8：信任度與行為意向和再乘坐意愿呈正相關(guān)。

信任度可能會(huì)影響與技術(shù)相關(guān)的感知有用性和感知易用性認(rèn)知過(guò)程的形成，并最終做出是否接受該技術(shù)的判斷。因此，信任度可能通過(guò)感知有用性和感知易用性間接影響行為意向（Choi andJi，2015；Ghazizadeh，2012；Nordhoff，2016；Pavlou，2003）。此外，信任度還有減少感知風(fēng)險(xiǎn)和不確定性的特定作用。之前的研究（Choi and Ji，2015；Pavlou，2003）都曾證實(shí)信任度能夠降低感知風(fēng)險(xiǎn)。相信 AV 技術(shù)可靠性的人更有可能克服他們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)感知度。因此，在使用 AV 時(shí)高度信任更能夠增強(qiáng)安全性感知。這可以引出以下假設(shè)：

H9、H10、H11：信任度與感知有用性、感知易用性和感知安全性呈正相關(guān)。

基于上述理論假設(shè)，提出如圖 1 所示的自動(dòng)駕駛車(chē)輛技術(shù)接受度模型。圖中的四個(gè)內(nèi)容（信任度、感知有用性、感知易用性、行為意向）與 L5 級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)輛有關(guān)。由于現(xiàn)階段沒(méi)有 L5 級(jí)的自動(dòng)駕駛路測(cè)車(chē)輛，因此本文使用一輛較低自動(dòng)化的 AV 來(lái)讓參與者直接體驗(yàn)不同交通場(chǎng)景下的自主駕駛。參與者將會(huì)在體驗(yàn)后校正他們對(duì)自主駕駛車(chē)輛的感知和判斷。

圖 1 自動(dòng)駕駛技術(shù)接受度模型

3.方法論

3.1設(shè)備和場(chǎng)景設(shè)計(jì)

圖 2 所示是試驗(yàn)用自動(dòng)駕駛汽車(chē)——信達(dá) AV，其上裝配了高分辨率立體攝像機(jī)，一個(gè)激光雷達(dá)和一個(gè)差分 GPS。信達(dá) AV 是由比亞迪汽車(chē)集團(tuán)制造的乘用車(chē)改裝而成，主要用來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)。信達(dá) AV 是 SAE Level 3 水平：系統(tǒng)能夠完成一些駕駛?cè)蝿?wù)并監(jiān)控某些情況下的行駛環(huán)境，人類(lèi)駕駛員必須在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)請(qǐng)求時(shí)接管車(chē)輛控制權(quán)。信達(dá)AV能夠?qū)崿F(xiàn)五種類(lèi)型的功能：

感知和定位；

全局路徑規(guī)劃；

行為推理；

軌跡規(guī)劃；

軌跡跟蹤控制。

當(dāng)給信達(dá) AV 一個(gè)計(jì)劃目的地時(shí)，它將根據(jù)已知交通網(wǎng)絡(luò)計(jì)算可行路線(xiàn)并開(kāi)始遵循計(jì)劃路線(xiàn)行駛。運(yùn)行過(guò)程中，信達(dá) AV 能夠感知道路上靜止的和突然出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)物體，并控制車(chē)輛的方向和速度以避免可能發(fā)生的碰撞。

圖 2 長(zhǎng)安大「信達(dá)號(hào)」自動(dòng)駕駛車(chē)

長(zhǎng)安大學(xué)車(chē)聯(lián)網(wǎng)與智能汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng) CU-CVIS 構(gòu)建了一個(gè)自動(dòng)駕駛車(chē)輛測(cè)試軌道 AVTT。CU-CVIS 包括一條 2.4 公里長(zhǎng)的環(huán)形高速雙向測(cè)試道路，一個(gè) 1.1 公里長(zhǎng)的 4 車(chē)道直線(xiàn)軌道，并擁有四種不同路面，是一個(gè)進(jìn)行智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)應(yīng)用測(cè)試的綜合封閉場(chǎng)地。

該自動(dòng)駕駛車(chē)輛測(cè)試軌道長(zhǎng) 1 公里，如圖 1 所示，共設(shè)計(jì)了 9 種典型駕駛場(chǎng)景，記為 S1-S9。測(cè)試軌道圖和部分場(chǎng)景圖如圖 3 所示。

表 1 九個(gè)駕駛場(chǎng)景的描述

圖 3 測(cè)試軌道圖與 S1、S9 場(chǎng)景圖

3.2措施

表 2 列出了信任度、感知有用性、感知易用性、感知安全性、行為意向和再乘坐意愿這六個(gè)結(jié)構(gòu)和它們的具體感受項(xiàng)。所有的感受項(xiàng)都以同意程度來(lái)進(jìn)行量化（絕對(duì)不同意為 1，絕對(duì)贊同為 5）。信任度、感知有用性、感知易用性和行為意向都與 L5 級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)輛有關(guān)。感知安全性是對(duì)直接體驗(yàn)的自動(dòng)駕駛車(chē)輛的安全性水平感知；再乘坐意愿表示參與者愿意再次乘坐該 AV 車(chē)的程度。

表 2 六個(gè)結(jié)構(gòu)及其具體感受項(xiàng)和來(lái)源

3.3參與者和試驗(yàn)過(guò)程

300 名本科生自愿參加了試驗(yàn)。300 人當(dāng)中，57%（171 人）是男生，25.3%（76 人）持有有效駕駛證件，94.3%（283 人）之前聽(tīng)說(shuō)過(guò) L5 級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)輛。它們分別來(lái)自于班級(jí)為單位、個(gè)人郵件及其他社會(huì)媒體的申請(qǐng)報(bào)名。所有的參與者都在體驗(yàn)前簽署了書(shū)面知情同意書(shū)。該研究是在長(zhǎng)安大學(xué)的批準(zhǔn)下進(jìn)行的。

試驗(yàn)時(shí)每次 AV 內(nèi)乘坐 2-3 名體驗(yàn)者。首先，參與者必須閱讀實(shí)驗(yàn)的介紹，并對(duì)告知內(nèi)容進(jìn)行簽字確認(rèn)；閱讀 L5 級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)輛介紹內(nèi)容，通過(guò)在安靜的實(shí)驗(yàn)室里體驗(yàn)前問(wèn)卷調(diào)查的填寫(xiě)來(lái)對(duì)其如何看待 L5 級(jí) AV 做出回應(yīng)。試驗(yàn)中，測(cè)試員在駕駛 L3 級(jí) AV 5-10 秒后切換至自動(dòng)駕駛模式。接著，AV 在自動(dòng)駕駛模式下通過(guò)所有駕駛場(chǎng)景。由于安全原因，一輛人工駕駛車(chē)輛在保持安全距離的情況下始終監(jiān)控并記錄 AV 的實(shí)時(shí)情況。我們鼓勵(lì)體驗(yàn)者對(duì)信達(dá) AV 和 L5 級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)的操作和功能進(jìn)行提問(wèn)。信達(dá) AV 最終在測(cè)試駕駛員的操作下停在起點(diǎn)。之后，體驗(yàn)者被引導(dǎo)回實(shí)驗(yàn)室填寫(xiě)更加完整的體驗(yàn)后調(diào)查問(wèn)卷。最后，向每一名體驗(yàn)者支付了 30 元報(bào)酬。典型的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)視頻可提供給有需要的讀者。本文中用到的數(shù)據(jù)是從體驗(yàn)前后的問(wèn)卷中提取出來(lái)的。

本文的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是在 2017 年 8 至 10 月間的晴天里進(jìn)行的。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用相同的 AV 來(lái)確保參與者 AV 體驗(yàn)的一致性。出于安全原因以及交通場(chǎng)景的復(fù)雜性（例如，在 S3 中綠燈和 S6 中緊急車(chē)輛通行的等待），AV 必須以相當(dāng)?shù)偷乃俣冗\(yùn)行在自動(dòng)駕駛模式下，平均速度為 20 km / h，預(yù)設(shè)最高速度為 40km / h。這次 AV 體驗(yàn)持續(xù) 4.5 到 5 分鐘。在試驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)試駕駛員的手離開(kāi)了方向盤(pán)，但他隨時(shí)準(zhǔn)備在必要時(shí)接管 AV；事實(shí)上，在整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中沒(méi)有發(fā)生人工干預(yù)。每個(gè)參與者僅有一次試乘機(jī)會(huì)。

4.結(jié)果分析

4.1測(cè)量模型

基于偏最小二乘法（partialleast squares，PLS）的結(jié)構(gòu)方程建模（the structural equationmodeling，SEM）技術(shù)（PLS-SEM）被用來(lái)測(cè)試測(cè)量模型和結(jié)構(gòu)模型。PLS-SEM 被認(rèn)為適合于分析復(fù)雜道路模型。它不受?chē)?yán)格的、不切實(shí)際的假設(shè)的影響，樣本量要求不高。用R包「plspm」來(lái)進(jìn)行 PLS-SEM 的分析，遵循引導(dǎo)程序（1,000 個(gè)子樣本）。

表 3 測(cè)量模型的信度和效度

如表 3 所示，參與者體驗(yàn) AV 前后測(cè)量模型的指標(biāo)可靠性，內(nèi)部一致可靠性，收斂有效性和判別有效性都被分別記錄下來(lái)了。這些指標(biāo)沒(méi)有包括再乘坐意愿，因?yàn)樵俪俗庠甘亲鳛閱为?dú)一項(xiàng)進(jìn)行測(cè)量的。PU3 和 PS3 這兩項(xiàng)由于低要素負(fù)荷（<0.70）而被刪掉了。在最終的測(cè)量中，判斷如下：

所有項(xiàng)目的因子載荷都高于 0.70，證實(shí)了指標(biāo)的可靠性。

所有組合信度（CR）和 α 值都大于 0.70，證實(shí)了內(nèi)部一致的可靠性。

所有平均提取方差（AVE）值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值 0.50，證實(shí)了收斂有效性。

每個(gè) AVE 的平方根（在表 4 中的對(duì)角線(xiàn)上示出）大于相關(guān)結(jié)構(gòu)間的相關(guān)性，證實(shí)了判別有效性。

結(jié)構(gòu)的方差膨脹因子（VIF）低于 3.0，表明不存在多重共線(xiàn)性（Hair 等，2014）。因此，測(cè)量模型的信度和效度是充分的。

表 4 體驗(yàn) AV 前后的均值（標(biāo)準(zhǔn)差）和零級(jí)相關(guān)性

對(duì)參與者 AV 體驗(yàn)前后測(cè)量到的四種結(jié)構(gòu)平均值進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，體驗(yàn)后的 Trust，PEU，以及 PU 均顯著增加，但BI基本沒(méi)有變化（△M= 0.02）。根據(jù) ELM 理論可知，直接體驗(yàn)將增加感知-意向-行為之間的一致性。也就是說(shuō)，正如本文假設(shè)的一樣，AV 體驗(yàn)增加了四種結(jié)構(gòu)（Trust，PU，PEU 和 BI）之間的相關(guān)性（見(jiàn)表 4）。

使用費(fèi)希爾變換來(lái)評(píng)估相關(guān)變化的顯著性，主要將相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)中的相關(guān)系數(shù) R 轉(zhuǎn)換成 Z 檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量。PU 和 PEU（△R = .16，z = 3.07，p = .002），PU 和 BI（△R = .17，z = 3.33，p <.001），以及 PEU 和 BI（△R = .19 ，z = 3.06，p = .002）之間的相關(guān)性都顯著增加了，而 Trust 和 PU 之間僅略微增加（△R = .11，z = 1.87，p = .062）。Trust 和 PEU（△R = .10，z = 1.51，p = .130），Trust 和 BI（△R = .03，z = 0.36，p = .716）之間的相關(guān)性沒(méi)有變化。六個(gè)相關(guān)性中有四個(gè)顯著或略微增加，表明 AV 體驗(yàn)增加了相關(guān)結(jié)構(gòu)之間的一致性。

4.2結(jié)構(gòu)模型

本節(jié)首先在結(jié)構(gòu)模型層面測(cè)試評(píng)價(jià)了 AV 體驗(yàn)的影響。然后，在參與者的 AV 體驗(yàn)之后，檢查了完整的結(jié)構(gòu)模型，確定了影響 BI 和 WTR 的心理決定因素。

4.2.1 TAM模型

首先，我們?cè)趥鹘y(tǒng)的TAM模型中加入了 Trust，然后我們基于參與者體驗(yàn) AV 前后的收集數(shù)據(jù)使用 PLS 分析該 TAM 模型。我們進(jìn)行了三種類(lèi)型的比較。第一，檢查這些路徑（見(jiàn)表 5）的重要性，發(fā)現(xiàn) AV 體驗(yàn)使感知易用性成為行為意向的一個(gè)重要預(yù)測(cè)因子。第二，比較了路徑系數(shù)。這兩個(gè)模型（體驗(yàn)前后）展示了三種不同的路徑：PU→ BI（H1：△β=0.15，p = .039），Trust→BI（H7：△β=-0.17，p = .017）和 Trust→PU（H9：△β=0.11，p = .017）。Trust 和 BI 之間的相關(guān)性沒(méi)有變化（△R= .03）（見(jiàn)表 4），但它們的路徑系數(shù)下降了（△β= -0.17），可能是因?yàn)?AV 體驗(yàn)加劇了 PU 和 PEU 對(duì) BI 的影響。第三，比較了參與者 AV 體驗(yàn)前后 PU、PEU 和 BI 的解釋方差（R2）之間的比例差異。PU 和 BI△R2 的 95％ 置信區(qū)間是 PU（△R2= .12）和 BI（△R2= .15），表明直接體驗(yàn)顯著增加了 PU 和 BI 的解釋力。

表 5 AV 體驗(yàn)前后的路徑系數(shù)β和解釋方差 R2

4.2.2結(jié)構(gòu)模型的完善

以下分析包括調(diào)解和預(yù)測(cè)分析，是特定于完善圖 1 中的結(jié)構(gòu)模型。如圖 4 所示，結(jié)果支持除一個(gè)假設(shè)之外的所有假設(shè)，即 PEU 不是 WTR（H4：β=- .05，p = .422）的重要預(yù)測(cè)因子。

圖 4 完整結(jié)構(gòu)模型

對(duì)于完整的結(jié)構(gòu)模型，BI 和 WTR 的 R2 值分別為 0.55 和 0.40，大于 0.10 的截止值。對(duì)于 PU，PEU 和 PS，所有 R2 值均大于 0.05。因此，研究模型對(duì)所有內(nèi)生變量具有可接受的解釋力。

擬合優(yōu)度（GoF）標(biāo)準(zhǔn)用作 PLS 的全局?jǐn)M合度量，范圍從 0.00 到 1.00。擬合優(yōu)度 GoF 定義為 AVE 和內(nèi)生變量 R2 均值的幾何平均值。GoF 標(biāo)準(zhǔn)是 0.10，0.25 和 0.36，分別適用于小、中、大三種影響程度。本文的 GoF 計(jì)算為 0.55，大于大影響程度的截止值 0.36。

我們?cè)趥鹘y(tǒng) TAM 模型上增加了 Trust 和 PS，并將新模型與傳統(tǒng) TAM 模型（PU 和 PEU 兩個(gè)預(yù)測(cè)因子）進(jìn)行了比較。新模型中，BI 和 WTR 的 R2 值分別增加 0.01（F（2,293）=17.6，p<0.001），0.4（F（2,293）=47.1，p<0.001）。因此，在 TAM 模型中增加 Trust 和 PS 被證明是有意義的，特別是對(duì)于解釋 WTR。

先前的研究表明人們對(duì) AV 的感知和態(tài)度與他們的社會(huì)人口學(xué)特征有關(guān)。Liu 等（2018）表示在設(shè)計(jì)和應(yīng)用新型交通技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮這些人口學(xué)特征的差異，因此確實(shí)有必要考慮人口統(tǒng)計(jì)學(xué)變量。本文的研究中收集統(tǒng)計(jì)了性別、之前是否聽(tīng)說(shuō)過(guò) L5 級(jí)完全自主駕駛車(chē)輛、是否擁有駕駛執(zhí)照這三個(gè)人口統(tǒng)計(jì)學(xué)變量。分析過(guò)程中，在控制好這些統(tǒng)計(jì)學(xué)變量對(duì)模型中六種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的前提下，重新檢查了圖 4 中的結(jié)構(gòu)模型。

4.3中介效應(yīng)分析

假設(shè) Trust 通過(guò) PU、PEU、PS 三個(gè)因素間接影響接受度。使用 Sobel 的 z 方法理論來(lái)檢查 Trust 對(duì)對(duì)接受度的間接效應(yīng)。計(jì)算方差占比（VAF）來(lái)確定間接效應(yīng)對(duì)全局效應(yīng)（直接效應(yīng)+間接效應(yīng)）的強(qiáng)度。使用經(jīng)驗(yàn)法則來(lái)確定中介效應(yīng)（即間接效應(yīng)）：VAF> 80％，完全中介；VAF <=80％，部分中介；VAF <20％，無(wú)中介。

如表 6 顯示，PU、PEU 和 PS 對(duì) Trust→BI 的起到顯著的中介作用（ps <.01）。它們的 VAF 值介于 39％ 至 70％ 之間，超過(guò)了 20％ 的閾值水平，表明它們對(duì) Trust→BI 關(guān)系具有部分中介作用。同樣地，在 trust→WTR 關(guān)系中 PU 和 PS 也是顯著的中介變量（ps <.001 和 VAF> 20％）。與其他中介變量相比，PU 對(duì)信任的間接效應(yīng)的影響更大。Trust 的間接效應(yīng)高于對(duì)兩種接受度的直接效應(yīng)（見(jiàn)表 6）。

表 6 Trust 的直接和間接效應(yīng)

5.結(jié)論

大規(guī)模采用 AVs 的最大障礙可能是心理上的，而不是技術(shù)上的。了解哪些因素以及它們?nèi)绾斡绊懭藗儗?duì) AV 的接受度和使用至關(guān)重要。嚴(yán)重依賴(lài)對(duì)擁有很少有或沒(méi)有 AV 體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者的在線(xiàn)或紙質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估公眾接受度已經(jīng)受到質(zhì)疑。本實(shí)地研究有助于理解直接體驗(yàn)對(duì) AV 接受度的影響，影響接受度的決定因素以及這些因素的關(guān)聯(lián)，并找出哪些決定因素可以解釋和預(yù)測(cè) AV 接受度。本現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)邀請(qǐng)了在可預(yù)見(jiàn)將來(lái)將是 AV 早期使用者的 300 名學(xué)生，體驗(yàn)自動(dòng)駕駛中的九個(gè)復(fù)雜場(chǎng)景。他們對(duì) AV 的直接體驗(yàn)被發(fā)現(xiàn)增加了他們對(duì) L5 級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)輛 SDV 相關(guān)的 Trust 和兩種認(rèn)知信念（感知有用性和感知易用性），并且特別地發(fā)現(xiàn)這兩種認(rèn)知信念更能預(yù)測(cè)使用 SDV 的行為意圖。感知有用性、信任度和感知安全性是參與者使用 SDV 的行為意向和愿意重新乘坐 AV 的積極預(yù)測(cè)因素。信任度對(duì) AV 接受產(chǎn)生了直接影響，也產(chǎn)生了間接影響。目前的研究結(jié)果為設(shè)計(jì)和推廣提供了有用的見(jiàn)解 AVS 標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論 1：直接體驗(yàn)?zāi)茉鰪?qiáng)人們對(duì) AV 的 Trust、PU、PEU；

結(jié)論 2：Trust、PU、PS 均與 BI、WTR 呈正相關(guān)，即直接影響 BI、WTR；

Ps1：Trust 不僅直接影響 BI、WTR，而且能通過(guò)其他因素間接影響 BI、WTR；

Ps2：PEU 只能在體驗(yàn)后預(yù)測(cè) BI，與 WTR 無(wú)相關(guān)性；

結(jié)論 3：本文提出的模型具有對(duì) AV 接受度的預(yù)測(cè)能力。