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Novo Conjunto de Dados Revela Interações entre Veículos Autônomos e Motoristas Humanos em Interseções

Pesquisadores analisam como os carros autônomos e os motoristas humanos lidam com conflitos em cruzamentos.

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À medida que os veículos autônomos (VAs) se tornam mais comuns, é importante garantir que eles interajam de forma segura com motoristas humanos nas ruas. Isso é especialmente crucial em áreas urbanas, onde a maneira como os veículos lidam com Conflitos - situações em que seus caminhos podem se cruzar - pode afetar muito a segurança e o fluxo de tráfego. Para entender melhor como os VAs se comportam nessas situações, os pesquisadores criaram um novo conjunto de Dados que foca em como os veículos lidam com conflitos em cruzamentos, comparando Cenários com VAs e sem eles.

A Necessidade de Dados

Estudar como os VAs e os motoristas humanos interagem requer dados do mundo real de várias situações de direção. Alguns estudos analisaram como os motoristas humanos seguem os VAs em cenários específicos. Esses estudos muitas vezes descobrem que os motoristas humanos ajustam seu comportamento ao dirigir quando estão atrás de VAs, como mudando a velocidade com que aceleram ou desaceleram. No entanto, a maioria das pesquisas se concentrou em situações em que os veículos seguem uns aos outros, em vez de como resolvem conflitos em cruzamentos. Os cruzamentos são frequentemente onde acontecem muitos acidentes, tornando a compreensão da resolução de conflitos essencial para implantar os VAs com segurança em tráfego misto.

Criando um Conjunto de Dados de Resolução de Conflitos

Para abordar essa lacuna na pesquisa, foi criado um conjunto de dados que foca em conflitos em cruzamentos, especificamente observando casos com e sem VAs. O conjunto de dados é derivado de dados de previsão de movimento existentes e é criado aplicando regras específicas para selecionar cenários relevantes. Essas regras garantem que os cenários selecionados representem conflitos genuínos, com veículos se aproximando uns dos outros de faixas diferentes e criando um potencial para colisão.

Seleção de Cenários

O processo de seleção envolve definir o que é um conflito. Neste contexto, um conflito ocorre quando dois veículos (um VA e um veículo conduzido por humano, ou VH) se aproximam de um local ao mesmo tempo de uma forma que poderia levar a um acidente. Para identificar esses conflitos, vários critérios são usados. Por exemplo, os cenários selecionados devem envolver os veículos cruzando os caminhos uns dos outros, estando próximos o suficiente para representar um risco e tendo pelo menos um veículo mudando sua velocidade ou direção à medida que se aproximam do ponto de conflito.

Avaliação da Qualidade dos Dados

Uma vez que os cenários são selecionados, a qualidade dos dados brutos é examinada. Isso é importante porque os dados coletados de VAs e agentes ao redor variam em consistência. Por exemplo, as estimativas de velocidade derivadas da posição dos veículos muitas vezes não correspondem aos dados relatados pelos sensores. Essa inconsistência apresenta desafios ao tentar analisar os comportamentos de condução.

Melhorando a Qualidade dos Dados

Para melhorar a confiabilidade do conjunto de dados, uma série de correções e melhorias são realizadas nos dados brutos. Isso inclui corrigir outliers de velocidade e garantir que os dados de posição reflitam corretamente os movimentos reais. O processo é projetado para criar dados mais suaves e consistentes, que podem ser usados para estudar como VAs e motoristas humanos interagem em pontos de conflito.

Avaliando o Conjunto de Dados

Com o conjunto de dados refinado pronto, é crucial avaliar sua qualidade e a variedade de situações de conflito que ele inclui. Isso envolve verificar qualquer anomalia nos dados, como mudanças incomuns na velocidade ou aceleração que podem não refletir o comportamento de condução do mundo real. O objetivo é garantir que o conjunto de dados capture com precisão a dinâmica do comportamento de condução em vários cenários.

Analisando Regimes de Conflito

Um dos aspectos-chave do conjunto de dados é classificar os diferentes tipos de cenários de conflito. Os conflitos podem ser categorizados com base em como os veículos estão se movendo em relação uns aos outros antes e depois de chegarem ao ponto de conflito. Por exemplo, eles podem estar viajando paralelamente, cruzando caminhos ou vindo de direções opostas. Ao analisar esses regimes, os pesquisadores podem identificar padrões comuns em como VAs e motoristas humanos se comportam em várias situações.

Estatísticas dos Cenários de Conflito

O conjunto de dados revela estatísticas interessantes sobre as interações entre VAs e VHs. Uma grande parte dos conflitos ocorre sob condições semelhantes, independentemente de um VA ou um VH iniciar a interação. Além disso, os padrões observados sugerem que os VAs tendem a reagir de forma mais conservadora do que os motoristas humanos, gastando mais tempo avaliando potenciais conflitos antes de avançar pelos cruzamentos.

Conclusão

A criação de um conjunto de dados que foca na resolução de conflitos em cruzamentos envolvendo VAs e VHs oferece insights valiosos sobre como esses veículos interagem. Ao analisar os dados, os pesquisadores podem entender melhor as complexidades do comportamento de motoristas humanos e de VAs, o que é essencial para melhorar a segurança e a eficiência do tráfego em ambientes urbanos. Este conjunto de dados pode servir como um recurso fundamental para desenvolver estratégias para otimizar o comportamento dos VAs e avaliar seu impacto nos sistemas de transporte.

Implicações Futuras

As descobertas desse conjunto de dados podem guiar futuros desenvolvimentos na tecnologia de veículos autônomos, particularmente em como esses veículos devem ser programados para lidar com interações com motoristas humanos. À medida que a dependência de VAs aumenta, entender seu comportamento em situações do mundo real será crítico para garantir uma integração segura e eficaz nos sistemas de tráfego existentes. Além disso, essa pesquisa pode informar formuladores de políticas e órgãos reguladores sobre padrões e práticas para operações de VAs em ambientes de tráfego misto, ajudando, em última análise, a moldar o futuro do transporte.

Fonte original

Título: A Conflict Resolution Dataset Derived from Argoverse-2: Analysis of the Safety and Efficiency Impacts of Autonomous Vehicles at Intersections

Resumo: As the deployment of autonomous vehicles (AVs) in mixed traffic flow becomes increasingly prevalent, ensuring safe and smooth interactions between AVs and human agents is of critical importance. How road users resolve conflicts at intersections has significant impacts on driving safety and traffic efficiency. These impacts depend on both the behaviours of AVs and humans' reactions to the presence of AVs. Therefore, using real-world data to assess and compare the safety and efficiency measures of AV-involved and AV-free scenarios is crucial. To this end, this paper presents a high-quality conflict resolution dataset derived from the open Argoverse-2 motion forecasting data to analyse the safety and efficiency impacts of AVs. The contribution is twofold: First, we propose and apply a specific data processing pipeline to select scenarios of interest, rectify data errors, and enhance the raw data in Argoverse-2. As a result, 5000+ cases where an AV resolves conflict with a human road user and 16000+ conflict resolution cases without AVs are obtained. Motion data is smooth and consistent in these cases. This open dataset comprises diverse and balanced conflict resolution regimes. Second, this paper employs surrogate safety measures and a novel efficiency measure to assess the impact of AVs at intersections. The results suggest that human drivers exhibit similar safety and efficiency performances when interacting with AVs and with other human drivers. In contrast, pedestrians demonstrate more diverse reactions. Furthermore, due to the safety-prior strategy of AVs, the average efficiency of AV-involved conflict resolution decreases by 8.6% compared to AV-free cases. This informative dataset provides a valuable resource for researchers and the findings give insights into the possible impacts of AVs. The dataset is openly available via https://github.com/RomainLITUD/conflict_resolution_dataset.

Autores: Guopeng Li, Yiru Jiao, Simeon C. Calvert, J. W. C. van Lint

Última atualização: 2023-12-09 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2308.13839

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.13839

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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