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 despre modul în care creierul ia decizii ar putea permite tehnologiei vehiculelor automate să prevadă când pietonii vor traversa drumul.

Modelul de difuzie a derivării

Modelul de luare a deciziilor explorat de echipa de cercetători se numește difuzie a derivării și ar putea fi utilizat în scenarii care implică o mașină care cedează drumul 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 derivării 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 de 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 utilizând semnale comunicative de la vehicul, în ceea ce privește decelerarea și clipele de lumină,” a spus profesorul Markkula.

“Când un vehicul cedează drumul, pietonii adesea se simt destul de nesiguri cu privire la faptul că mașina este cu adevărat în curs de oprire și adesea așteaptă 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 automate se comportă în jurul pietonilor, pentru a limita incertitudinea, ceea ce poate îmbunătăți atât siguranța traficului, cât și fluxul de trafic.”

“Este interesant să vedem că aceste teorii din neuroștiința cognitivă pot fi aduse în acest tip de context real 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 simulatorul 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 virtuală 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 se apropia cu o viteză constantă și decelerarea pentru a lăsa pietonul să traverseze. Vehiculul a clipeat adesea farurile pentru a semnala traversarea.

Testele au demonstrat că participanții par să adune datele senzoriale de la distanța vehiculului, viteza, accelerația și semnalele comunicative înainte de a lua o decizie cu privire la momentul în care să traverseze. Acest lucru a indicat echipei că modelul de difuzie a derivării poate prezice dacă și când pietonii vor traversa drumul.

“Aceste descoperiri pot ajuta la o mai bună înțelegere a comportamentului uman în trafic, care este necesar atât pentru îmbunătățirea siguranței traficului, cât și pentru dezvoltarea vehiculelor automate care pot coexista cu utilizatorii drumurilor umani,” a spus profesorul Markulla.

“Interacțiunea sigură și acceptabilă pentru oameni cu pietonii este o provocare majoră pentru dezvoltatorii de vehicule automate, iar o mai bună înțelegere a modului în care se comportă pietonii va fi cheia pentru a face 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 ar trebui să decelereze și să semnaleze pentru a comunica că este sigur să traverseze, economisind timp și efort pentru ambele părți.”