Nghiên cứu về hành vi của con người giúp ô tô tự trị dự đoán lối qua đường dành cho người đi bộ

Nghiên cứu của Đại học Leeds có thể giúp những chiếc xe tự lái trở nên thân thiện với con người hơn. Bằng cách điều tra làm thế nào để hiểu rõ hơn về hành vi của con người khi tham gia giao thông, các lý thuyết khoa học thần kinh về cách bộ não đưa ra quyết định có thể cho phép công nghệ phương tiện tự động dự đoán khi nào người đi bộ sẽ băng qua đường.

Mô hình khuếch tán trôi

Mô hình ra quyết định do nhóm các nhà nghiên cứu khám phá được gọi là khuếch tán trôi dạt và mô hình này có thể được sử dụng trong các tình huống liên quan đến ô tô nhường đường cho người đi bộ, có hoặc không có tín hiệu. Thông qua khả năng dự đoán này, xe tự hành có thể giao tiếp hiệu quả hơn với người đi bộ. Nó sẽ giúp hiểu rõ hơn về chuyển động của chúng trong giao thông và các tín hiệu bên ngoài như đèn nhấp nháy, điều này sẽ giúp tối đa hóa lưu lượng giao thông và giảm sự không chắc chắn. 

Các mô hình khuếch tán trôi dạt dựa trên giả định rằng mọi người đưa ra quyết định sau khi họ tích lũy bằng chứng giác quan cho đến một ngưỡng, tại thời điểm đó, quyết định được đưa ra.

Giáo sư Gustav Markkula đến từ Viện Nghiên cứu Giao thông vận tải của Đại học Leeds. Ông là tác giả chính của nghiên cứu.

Giáo sư Markkula cho biết: “Khi đưa ra quyết định băng qua đường, người đi bộ dường như đưa ra nhiều nguồn bằng chứng khác nhau, không chỉ liên quan đến khoảng cách và tốc độ của phương tiện, mà còn sử dụng tín hiệu giao tiếp từ phương tiện về giảm tốc và nhấp nháy đèn pha. nói.

Ông tiếp tục: “Khi một phương tiện đang nhường đường, người đi bộ thường cảm thấy khá băn khoăn về việc liệu ô tô có thực sự nhường đường hay không và thường sẽ đợi cho đến khi ô tô gần như dừng hẳn trước khi bắt đầu băng qua. “Mô hình của chúng tôi cho thấy rõ ràng tình trạng không chắc chắn này sinh ra, nghĩa là nó có thể được sử dụng để giúp thiết kế cách các phương tiện tự động hành xử xung quanh người đi bộ nhằm hạn chế sự không chắc chắn, điều này có thể cải thiện cả an toàn giao thông và lưu lượng giao thông.”

“Thật thú vị khi thấy rằng những lý thuyết này từ khoa học thần kinh nhận thức có thể được đưa vào loại bối cảnh thế giới thực này và được ứng dụng.”

Kiểm tra mô hình

Nhóm bắt đầu thử nghiệm mô hình với thực tế ảo. Những người tham gia thử nghiệm được đặt trong các tình huống băng qua đường khác nhau trong mô phỏng người đi bộ HIKER (Nghiên cứu Thử nghiệm Động học Nhập vai Cao) của trường đại học. Chuyển động của họ được theo dõi trong khi đi bộ tự do bên trong cảnh ảo 3D lập thể thể hiện giao thông đang tới. Những người tham gia được yêu cầu băng qua đường khi họ cảm thấy đủ an toàn.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phương tiện đang đến gần duy trì tốc độ không đổi và giảm tốc độ để nhường đường cho người đi bộ. Xe này thỉnh thoảng còn nháy đèn pha để báo hiệu xin cắt ngang. 

Các bài kiểm tra đã chứng minh rằng những người tham gia dường như đã tổng hợp dữ liệu cảm giác từ khoảng cách, tốc độ, gia tốc và tín hiệu giao tiếp của xe trước khi đưa ra quyết định về thời điểm băng qua. Điều này cho nhóm thấy rằng mô hình khuếch tán trôi dạt có thể dự đoán liệu và khi nào, người đi bộ có khả năng băng qua đường hay không.

Giáo sư Markulla cho biết: “Những phát hiện này có thể giúp hiểu rõ hơn về hành vi của con người khi tham gia giao thông, điều cần thiết để cải thiện an toàn giao thông và phát triển các phương tiện tự động có thể cùng tồn tại với người tham gia giao thông”.

“Tương tác an toàn và được con người chấp nhận với người đi bộ là một thách thức lớn đối với các nhà phát triển phương tiện tự động và việc hiểu rõ hơn về hành vi của người đi bộ sẽ là chìa khóa để thực hiện điều này.”

Theo tác giả chính, Tiến sĩ Jami Pekkanen, “Dự đoán các quyết định và sự không chắc chắn của người đi bộ có thể được sử dụng để tối ưu hóa thời điểm và cách thức, phương tiện nên giảm tốc và báo hiệu để thông báo rằng đã an toàn để băng qua, tiết kiệm thời gian và công sức cho cả hai.”