Cercetarea comportamentului uman ajută mașinile autonome să prevadă traversarea pietonilor

Cercetarea de la Universitatea din Leeds ar putea ajuta mașinile autonome să devină mai prietenoase cu oamenii. Prin investigarea modului în care se poate înțelege mai bine comportamentul uman în trafic, teoriile neuroștiințifice ale modului în care creierul ia decizii ar putea permite tehnologiei vehiculelor automate să prevadă când pietonii vor traversa drumul.

Modelul de difuzie a derapajului

Modelul de luare a deciziilor explorat de echipa de cercetători se numește model de difuzie a derapajului și ar putea fi utilizat în scenarii care implică o mașină care cedează prioritate unui pieton, cu sau fără semnale. Prin această capacitate de predicție, vehiculul autonom ar putea comunica mai eficient cu pietonii. Ar obține o înțelegere mai bună a mișcărilor lor în trafic și a semnalelor externe, cum ar fi luminile intermitente, ceea ce ar ajuta la maximizarea fluxului de trafic și la reducerea incertitudinii.
Modelele de difuzie a derapajului se bazează pe ipoteza că oamenii iau decizii după ce acumulează dovezi senzoriale până la un prag, în momentul în care se ia decizia.
Profesorul Gustav Markkula este de la Institutul de Studii pentru Transport al Universității din Leeds. El este autorul principal al studiului.
“Atunci când iau decizia de a traversa, pietonii par să adune multe surse diferite de dovezi, nu numai în legătură cu distanța și viteza vehiculului, ci și cu ajutorul unor indicii comunicative de la vehicul, sub forma decelerației și a semnalelor luminoase,” a spus profesorul Markkula.
“Atunci când un vehicul cedează prioritate, pietonii se simt adesea nesiguri cu privire la faptul dacă mașina este cu adevărat în curs de a ceda prioritate și vor aștepta adesea până când mașina a oprit complet înainte de a începe să traverseze,” a continuat el. “Modelul nostru arată clar această stare de incertitudine, ceea ce înseamnă că poate fi utilizat pentru a ajuta la proiectarea modului în care vehiculele autonome se comportă în jurul pietonilor, pentru a limita incertitudinea, ceea ce poate îmbunătăți atât siguranța traficului, cât și fluxul de trafic.”
“Este interesant de văzut că aceste teorii din neuroștiințe cognitive pot fi aduse în acest tip de context din lumea reală și pot găsi o utilizare aplicată.”

Testarea modelului

Echipa a decis să testeze modelul cu realitate virtuală. Participanții la test au fost plasați în diferite scenarii de traversare a drumului în cadrul simulatorului de pietoni HIKER (Highly Immersive Kinematic Experimental Research) al universității. Mișcările lor au fost urmărite în timp ce au mers liber într-o scenă 3D stereoscopică care a prezentat traficul care se apropia. Participanților li s-a spus să traverseze drumul atunci când se simțeau suficient de siguri.
Cercetătorii au testat multiple scenarii diferite, inclusiv vehiculul care menține o viteză constantă și decelerează pentru a lăsa pietonul să traverseze. Vehiculul a semnalizat, de asemenea, prin flash-uri de lumini.
Testele au demonstrat că participanții par să adune datele senzoriale de la distanța vehiculului, viteza, accelerația și indicii comunicative înainte de a lua o decizie cu privire la momentul traversării. Acest lucru a indicat echipei că modelul de difuzie a derapajului poate prezice dacă și când pietonii sunt susceptibili să traverseze drumul.
“Aceste constatări pot ajuta la o înțelegere mai bună a comportamentului uman în trafic, care este necesar atât pentru îmbunătățirea siguranței traficului, cât și pentru dezvoltarea vehiculelor autonome care pot coexista cu utilizatorii drumurilor umane,” a spus profesorul Markulla.
“Interacțiunea sigură și acceptabilă pentru oameni cu pietonii este o provocare majoră pentru dezvoltatorii de vehicule autonome, iar o înțelegere mai bună a modului în care se comportă pietonii va fi cheia pentru a permite acest lucru.”
Conform autorului principal, dr. Jami Pekkanen, “Prezicerea deciziilor și incertitudinii pietonilor poate fi utilizată pentru a optimiza momentul și modul în care vehiculul trebuie să decelereze și să semnalizeze pentru a comunica că este sigur să traversezi, economisind timp și efort atât pentru pietoni, cât și pentru vehicule.”