Remote Driving Interfaces: design for safety and responsibility in urban mobility contexts

This thesis explores the design of remote driving interfaces for car-sharing systems. The objective is to provide operators with the necessary information for responsible driving in an urban environment. The service can be an innovative solution to mitigate several urban mobility challenges, such as traffic, pollution and limited public space, by reducing private car ownership and eliminating the need for on-street parking. However, the benefits of remote driving can only be achieved if operators are enabled to exercise responsible and safe driving behaviour. For this to happen, the design of the interface is crucial. The interface must provide comprehensive situational awareness to prevent accidents, particularly in urban areas with vulnerable road users. In addition, the driving experience for operators must be as natural and intuitive as possible. Adding more sensors and information may seem useful, but it can increase the mental workload of the operator, leading to a cognitive overload that prevents responsible driving. To address these challenges, two main strategies have been identified: presenting data clearly through information processing, including augmented reality; and combining different types of feedback. As targeted and intelligent data processing can support responsible and safe remote driving, multimodal interfaces combining video, audio and haptic feedback are essential to increase operator engagement and reduce the sense of physical and psychological detachment. In-depth analysis of the state of the art of remote driving solutions suggests that in order to create an interface that balances functionality, operator responsibility and cost, user-centred design approaches and the involvement of different stakeholders are crucial.

Questa tesi esplora la progettazione di interfacce di guida da remoto per sistemi di car-sharing. L’obiettivo è fornire agli operatori le informazioni necessarie per una guida responsabile in ambiente urbano. Il servizio può essere una soluzione innovativa per mitigare diverse sfide della mobilità urbana, come il traffico, l’inquinamento e lo spazio pubblico limitato, riducendo il possesso di auto private ed eliminando la necessità di parcheggi su strada. I vantaggi della guida da remoto possono però essere ottenuti solo se gli operatori sono messi nelle condizioni di esercitare un comportamento di guida responsabile e sicuro. Perché ciò avvenga, la progettazione dell’interfaccia è fondamentale. L’interfaccia deve fornire una consapevolezza completa della situazione per prevenire gli incidenti, in particolare nelle aree urbane con utenti stradali vulnerabili. Inoltre, l’esperienza di guida per gli operatori deve essere il più naturale e intuitiva possibile. L’aggiunta di più sensori e informazioni può sembrare utile, ma può aumentare il carico di lavoro mentale dell’operatore, portando a un sovraccarico cognitivo che impedisce l’esercizio della guida responsabile. Per affrontare queste sfide, sono state individuate due strategie principali: presentare i dati in modo chiaro attraverso l’elaborazione delle informazioni, compresa la realtà aumentata; e combinare diversi tipi di feedback. Come l’elaborazione mirata ed intelligente dei dati può sostenere la guida da remoto responsabile e sicura, interfacce multimodali che combinano feedback video, audio e aptico sono essenziali per aumentare il coinvolgimento dell’operatore e ridurre il senso di distacco fisico e psicologico. L’analisi approfondita dello stato dell’arte delle soluzioni per la guida da remoto suggerisce che per creare un’interfaccia in grado di bilanciare funzionalità, responsabilità dell’operatore e costi, è fondamentale adottare approcci di progettazione incentrati sull’utente e coinvolgere diverse parti interessate.