Beperkte capaciteit om informatie te verwerken

90% van de informatie die automobilisten moeten verwerken tijdens het rijden is visueel van aard (Hills, 1980). Ons visuele systeem (zowel onze ogen als de verwerking van de informatie in de hersenen) heeft een beperkte capaciteit. We selecteren proactief de belangrijkste informatie om toch goed te kunnen anticiperen op hoe een situatie zich zal ontwikkelen en in staat te blijven om te reageren op onverwachte gebeurtenissen.

Verwachtingen sturen aandacht

Wat belangrijk is, en dus waar automobilisten hun ‘aandacht op richten’, bepalen we op basis van verwachtingen. We hebben daarom de neiging waar te nemen wat in lijn is met onze verwachting en over het hoofd te zien wat dat niet is. Deze neiging is vooral heel sterk in situaties waar sprake is van een hoge werkbelasting, omdat automobilisten in deze situaties zeer efficiënt met hun toch al beperkte capaciteit om moeten gaan. Denk hierbij aan situaties waarbij je van rijbaan moet wisselen, een tunnel inrijdt of moet navigeren naar de juiste afslag.

Schemata sturen verwachtingen

Onze verwachtingen worden voor een groot deel bepaald door schemata. Dit zijn mentale netwerken van kennis, acties en emoties waarin bepaalde situaties geassocieerd of gecombineerd worden met bepaalde regels, acties en verwachtingen. Met schemata categoriseren we objecten, omgevingen en gebeurtenissen om de wereld zo simpel en overzichtelijk mogelijk te maken.

Automobilisten categoriseren bijvoorbeeld verschillende soorten wegen. Bij een bepaald soort weg, bijvoorbeeld een snelweg, verwachten we een bepaald soort fysieke karakteristieken (grote blauwe borden boven de weg, meerdere rijbanen en een vluchtstrook) en een bepaald soort gedrag dat is toegestaan en wordt uitgevoerd door andere weggebruikers (dat er hard gereden wordt, dat automobilisten elkaar inhalen en dat er geen voetgangers zijn).

Spreading activation

Als een deel van een schema wordt geactiveerd, wordt ook de rest van het schema geactiveerd. Dit heet ‘spreading activation’. Op de weg zien automobilisten meerdere rijbanen en grote blauwe borden boven de weg. Dit activeert bij de meeste mensen het schemata ‘snelweg’ en daarmee ook de andere onderdelen van het schema zoals ‘geen voetgangers’ en ‘hard rijden’. Anders gezegd, de weg lijkt op een snelweg, dus we mogen verwachten dat er geen voetgangers zijn.

Herhaalde activatie versterkt schemata

Door veelvuldige activatie van een schema kan een schema versterken, waardoor deze in het vervolg steeds makkelijker en duidelijker geactiveerd wordt. Anders gezegd; naarmate automobilisten meer ervaring opdoen in het verkeer ontwikkelen ze steeds meer en duidelijkere van deze schemata. Het tegenovergestelde gaat ook op: weinig activatie van een schema verzwakt een schema.

Self explaining roads

Het principe van schemata-activatie wordt gebruikt bij self explainging roads. Dit zijn wegen die zo zijn ingericht dat automobilisten ze gemakkelijk kunnen categoriseren en zich ook beter aan de geldende verkeersregels kunnen houden.

Aandacht is het resultaat van actieve schemata

Schemata zijn uiteindelijk bepalend voor waar automobilisten hun aandacht op richten. Iets specifieker stellen Engstrom et al. (2013) dat aandacht het resultaat is van de activatie van schemata. Aandacht selectie kan daarmee gelijk worden gesteld aan de selectie van schemata. Die selectie gebeurt automatisch (op basis van reflex of gewoonte) voor sterke schemata en gecontroleerd (op basis van bewuste keuze of verkenning) voor zwakkere schemata.

Automatische en gecontroleerde selectie van schemata

Dit onderscheid komt mooi tot uiting bij iemand die moet leren om auto te rijden. Iemand die nog nooit heeft autogereden heeft geen sterke schemata voor bijvoorbeeld het nemen van een bocht. Het waarnemen van een bocht leidt in eerste instantie nog niet tot activatie van een schema met daarin de handelingen remmen en schakelen. Daarom moet de selectie van schemata ‘remmen’ en ‘schakelen’ gecontroleerd plaats vinden. We zeggen dan: “we moeten onze aandacht op de afzonderlijke handelingen richten”. Deze handelingen worden onderdeel van het schema als de automobilist vaker een bocht neemt een daarmee remt en schakelt. Uiteindelijk wordt het schema zo sterk dat het bij het waarnemen van een bocht op basis van automatisme wordt geselecteerd.

Basis-schemata en taak-context schemata

Engstrom et al. (2013) maakt een onderscheid tussen twee type schemata: basis-schemata en taak-context-schemata. Basis-schemata hebben een vrij simpele structuur en richten zich op specifieke acties. Voorbeelden hiervan zijn ‘blijf op de rijbaan’ en ‘kijk naar rechts’. Taak-context-schemata zijn iets algemener van aard en zijn bepalend voor welke basis-schemata worden geactiveerd. Voorbeelden hiervan zijn ‘volg de auto voor je’ of ‘sla rechts af bij de t-splitsing’.

Factoren die de selectie van schemata beïnvloeden

Schemata worden geselecteerd op basis van de mate van activatie; een schema dat sterk geactiveerd is, wordt geselecteerd boven een schema wat minder sterk geactiveerd is. De mate van activatie wordt beïnvloed door vier typen biases (anders gezegd: neigingen of voorkeuren):

• Bias voor zintuiglijke input. Fysieke eigenschappen van een stimulus, zoals helderheid, achtergrond contrast en grootte, bepalen in welke mate schemata worden geactiveerd. We zeggen dan bijvoorbeeld “het felle licht trekt mijn aandacht.”
• Bias voor waarde. We selecteren schemata die worden geassocieerd met positieve waarden en vermijden schemata die worden geassocieerd met negatieve waarden. Afhankelijk van of we app berichtjes associeren met een positieve (berichten van vrienden) of negatieve waarde (onveiligheid achter het stuur), zullen we een schemata activeren waarin we onze telefoon wel of niet pakken. De bias voor waarde versterkt de activatie van waarde-geassocieerde input (bottom-up) en stuurt aandacht selectief naar schemata die worden geassocieerd met verwachte waarde (top-down).
• Contextuele bias. We selecteren bepaalde taak-context schemata (zie vorige paragraaf voor uitleg), die automatisch worden geactiveerd door de algemene indruk van de omgeving. Als een weg duidelijk onderscheidende kenmerken van een snelweg heeft (breed, veel rijbanen en vangrail), wordt het schema snelweg sterk geactiveerd. Een omgeving waar een provinciale weg langs woonhuizen loopt, geeft een dubbelzinnige boodschap, waardoor schemata van provinciale weg en woonwijk zwak worden geactiveerd.
• Cognitieve controle. Deze bias is belangrijk bij het selecteren van niet-routinematige (ongewone) acties of actiepatronen. Bijvoorbeeld als we de weg zoeken in een onbekende omgeving. Cognitieve controle dient ook om taakdoelen te blijven activeren bij afwezigheid van stimulus-input, bijvoorbeeld dat we moeten blijven opletten op de weg, ook al is het heel saai. Cognitieve controle vereist moeite en wordt geassocieerd met prikkeling of opwinding. Cognitieve controle wordt verkregen op een zelf regulerende manier, die gebaseerd is op het monitoren van de waarde-uitkomsten (selectie van schemata met positieve waarden, vermijden van schemata met negatieve waarden) en/of conflicten tussen schemata. Dit laatste gebeurt bijvoorbeeld als twee schemata actief zijn (bijvoorbeeld stuur vasthouden en radio bedienen) die beiden dezelfde modaliteit (hand) ‘nodig hebben’.

Daarnaast bestaat er nog één andere vorm van selectie die niet als bias beschreven kan worden:

• Verkenning selectie (bottom-up, controlled) vindt ook plaats via de ‘cognitive controle – basic schemata verbinding’. Verkenningsselectie vindt plaats als we niet genoeg gestimuleerd worden (bijvoorbeeld op een saaie weg), we gaan dan op zoek naar input. Het gaat hier niet om gerichte activatie van één of meerdere schemata, maar de algehele activatie van zwakkere schemata.

Gevecht tussen schemata; de sterkste wint

Als automobilisten op de weg rijden is er sprake van een continue interactieve flow aan activering en inhibitie (remming) van schemata. Het resultaat hiervan is dat de sterkste set aan schemata wint en dat conflicterende schemata worden onderdrukt. Dit leidt tot een tijdelijke stabiele set schemata die (als de selectie succesvol was) overeenkomt met de huidige of geanticipeerde verkeerssituatie. Automobilisten richten onze aandacht dan op de onderdelen die in het geactiveerde schema aanwezig zijn. Soms ‘kiezen’ automobilisten waar ze hun aandacht op richten via de cognitieve controle, maar in veel gevallen wordt hun aandacht gestuurd door de bias voor zintuigelijk input, waarde en context en de verkenning selectie.

We willen dat automobilisten de correcte schema activeren zodat zij de verkeersregels activeren die horen bij de omgeving, waardoor zij zo veilig mogelijk kunnen autorijden. Daarom is het belangrijk om de omgeving van een weg zo in te richten dat deze de schemata activeert die overeenkomen met het type weg. Dit is wat self explaining roads als doel heeft.