高级驾驶员辅助系统(ADA)旨在提高车辆安全性。但是,如果不了解当前ADA及其可能的解决方案的原因和局限性,就很难获得此类收益。这项研究1)通过文献综述研究了ADA的局限性和解决方案,2)通过使用自然语言处理模型来确定ADA通过消费者投诉的原因和影响,3)比较了两者之间的主要差异。这两条研究线确定了类似的ADA原因类别,包括人为因素,环境因素和车辆因素。但是,学术研究更多地集中在ADA问题的人为因素上,并提出了高级算法来减轻此类问题,而驾驶员抱怨ADAS失败的更多车辆因素,这导致了最大的后果。这两个来源的发现倾向于相互补充,并为未来的改善ADA提供了重要意义。
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机器学习和人工智能的进步正在促进公共道路上的自动车辆(AVS)的测试和部署。加利福尼亚州机动车部(CA DMV)推出了自主车辆测试程序,该计划收集和发布与自主驾驶自主驾驶的自主车辆脱离(AVD)相关的报告。了解AVD的原因对于提高AV系统的安全性和稳定性并提供AV测试和部署的指导至关重要。在这项工作中,构建可扩展的端到端管道以采用自然语言处理深度转移学习从2014年到2020年从2014年到2020年发布的脱离发电报告。使用分类,可视化和统计测试脱离数据分析揭示了AV测试,分类原因频率和AVD的原因与效果之间的显着关系趋势。我们发现(1)制造商在春季和/或冬季进行了密集地测试了AVS,(2)测试司机启动了超过80%的脱离,而感知,本地化和映射的误差超过75%的脱离,规划和控制AV系统本身,(3)AVD的发起者与原因类别之间存在重大关系。本研究用作使用预先训练的模型的深度转移学习的成功实践,并生成综合的脱离语数据库,允许进一步调查其他研究人员。
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自动化驾驶系统(广告)开辟了汽车行业的新领域,为未来的运输提供了更高的效率和舒适体验的新可能性。然而,在恶劣天气条件下的自主驾驶已经存在,使自动车辆(AVS)长时间保持自主车辆(AVS)或更高的自主权。本文评估了天气在分析和统计方式中为广告传感器带来的影响和挑战,并对恶劣天气条件进行了解决方案。彻底报道了关于对每种天气的感知增强的最先进技术。外部辅助解决方案如V2X技术,当前可用的数据集,模拟器和天气腔室的实验设施中的天气条件覆盖范围明显。通过指出各种主要天气问题,自主驾驶场目前正在面临,近年来审查硬件和计算机科学解决方案,这项调查概述了在不利的天气驾驶条件方面的障碍和方向的障碍和方向。
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自主系统(AS)越来越多地提出或在安全关键(SC)应用中使用,例如公路车辆。许多这样的系统利用复杂的传感器套件和处理来提供场景理解,从而使“决策”(例如路径计划)提供了信息。传感器处理通常利用机器学习(ML),并且必须在具有挑战性的环境中工作,此外,ML算法具有已知的局限性,例如,对象分类中错误的负面因素或假阳性的可能性。为常规SC系统开发的完善的安全分析方法与AS使用的AS,ML或传感系统没有很好的匹配。本文提出了适应良好的安全分析方法的适应,以解决AS的传感系统的细节,包括解决环境效应和ML的潜在故障模式,并为选择特定的指南或提示集提供了理由。安全分析。它继续展示了如何使用分析结果来告知AS系统的设计和验证,并通过对移动机器人进行部分分析来说明新方法。本文中的插图主要基于光学传感,但是本文讨论了该方法对其他感应方式的适用性及其在更广泛的安全过程中的作用,以解决AS的整体功能
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自动驾驶在过去十年中取得了重大的研究和发展中的重要里程碑。在道路上的自动车辆部署时,对该领域的兴趣越来越令人兴趣,承诺更安全,更生态的运输系统。随着计算强大的人工智能(AI)技术的兴起,自动车辆可以用高精度感测它们的环境,进行安全的实时决策,并在没有人类干预的情况下更可靠地运行。然而,在现有技术中,人类智能决策通常不可能理解,这种缺陷阻碍了这种技术在社会上可接受。因此,除了制造安全的实时决策之外,自治车辆的AI系统还需要解释如何构建这些决策,以便在许多司法管辖区兼容监管。我们的研究在开发可解释的人工智能(XAI)的自治车辆方法上阐明了全面的光芒。特别是,我们做出以下贡献。首先,我们在最先进的自主车辆行业的解释方面彻底概述了目前的差距。然后,我们显示了该领域的解释和解释接收器的分类。第三,我们为端到端自主驾驶系统的架构提出了一个框架,并证明了Xai在调试和调节这些系统中的作用。最后,作为未来的研究方向,我们提供了XAI自主驾驶方法的实地指南,可以提高运营安全性和透明度,以实现监管机构,制造商和所有参与利益相关者的公共批准。
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汽车行业在过去几十年中见证了越来越多的发展程度;从制造手动操作车辆到具有高自动化水平的制造车辆。随着近期人工智能(AI)的发展,汽车公司现在雇用BlackBox AI模型来使车辆能够感知其环境,并使人类少或没有输入的驾驶决策。希望能够在商业规模上部署自治车辆(AV),通过社会接受AV成为至关重要的,并且可能在很大程度上取决于其透明度,可信度和遵守法规的程度。通过为AVS行为的解释提供对这些接受要求的遵守对这些验收要求的评估。因此,解释性被视为AVS的重要要求。 AV应该能够解释他们在他们运作的环境中的“见到”。在本文中,我们对可解释的自动驾驶的现有工作体系进行了全面的调查。首先,我们通过突出显示并强调透明度,问责制和信任的重要性来开放一个解释的动机;并审查与AVS相关的现有法规和标准。其次,我们识别并分类了参与发展,使用和监管的不同利益相关者,并引出了AV的解释要求。第三,我们对以前的工作进行了严格的审查,以解释不同的AV操作(即,感知,本地化,规划,控制和系统管理)。最后,我们确定了相关的挑战并提供建议,例如AV可解释性的概念框架。该调查旨在提供对AVS中解释性感兴趣的研究人员所需的基本知识。
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Multi-modal fusion is a basic task of autonomous driving system perception, which has attracted many scholars' interest in recent years. The current multi-modal fusion methods mainly focus on camera data and LiDAR data, but pay little attention to the kinematic information provided by the bottom sensors of the vehicle, such as acceleration, vehicle speed, angle of rotation. These information are not affected by complex external scenes, so it is more robust and reliable. In this paper, we introduce the existing application fields of vehicle bottom information and the research progress of related methods, as well as the multi-modal fusion methods based on bottom information. We also introduced the relevant information of the vehicle bottom information data set in detail to facilitate the research as soon as possible. In addition, new future ideas of multi-modal fusion technology for autonomous driving tasks are proposed to promote the further utilization of vehicle bottom information.
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自主车辆的环境感知受其物理传感器范围和算法性能的限制,以及通过降低其对正在进行的交通状况的理解的闭塞。这不仅构成了对安全和限制驾驶速度的重大威胁,而且它也可能导致不方便的动作。智能基础设施系统可以帮助缓解这些问题。智能基础设施系统可以通过在当前交通情况的数字模型的形式提供关于其周围环境的额外详细信息,填补了车辆的感知中的差距并扩展了其视野。数字双胞胎。然而,这种系统的详细描述和工作原型表明其可行性稀缺。在本文中,我们提出了一种硬件和软件架构,可实现这样一个可靠的智能基础架构系统。我们在现实世界中实施了该系统,并展示了它能够创建一个准确的延伸高速公路延伸的数字双胞胎,从而提高了自主车辆超越其车载传感器的极限的感知。此外,我们通过使用空中图像和地球观测方法来评估数字双胞胎的准确性和可靠性,用于产生地面真理数据。
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Computer vision applications in intelligent transportation systems (ITS) and autonomous driving (AD) have gravitated towards deep neural network architectures in recent years. While performance seems to be improving on benchmark datasets, many real-world challenges are yet to be adequately considered in research. This paper conducted an extensive literature review on the applications of computer vision in ITS and AD, and discusses challenges related to data, models, and complex urban environments. The data challenges are associated with the collection and labeling of training data and its relevance to real world conditions, bias inherent in datasets, the high volume of data needed to be processed, and privacy concerns. Deep learning (DL) models are commonly too complex for real-time processing on embedded hardware, lack explainability and generalizability, and are hard to test in real-world settings. Complex urban traffic environments have irregular lighting and occlusions, and surveillance cameras can be mounted at a variety of angles, gather dirt, shake in the wind, while the traffic conditions are highly heterogeneous, with violation of rules and complex interactions in crowded scenarios. Some representative applications that suffer from these problems are traffic flow estimation, congestion detection, autonomous driving perception, vehicle interaction, and edge computing for practical deployment. The possible ways of dealing with the challenges are also explored while prioritizing practical deployment.
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自动化驾驶系统(ADSS)近年来迅速进展。为确保这些系统的安全性和可靠性,在未来的群心部署之前正在进行广泛的测试。测试道路上的系统是最接近真实世界和理想的方法,但它非常昂贵。此外,使用此类现实世界测试覆盖稀有角案件是不可行的。因此,一种流行的替代方案是在一些设计精心设计的具有挑战性场景中评估广告的性能,A.k.a.基于场景的测试。高保真模拟器已广泛用于此设置中,以最大限度地提高测试的灵活性和便利性 - 如果发生的情况。虽然已经提出了许多作品,但为测试特定系统提供了各种框架/方法,但这些作品之间的比较和连接仍然缺失。为了弥合这一差距,在这项工作中,我们在高保真仿真中提供了基于场景的测试的通用制定,并对现有工作进行了文献综述。我们进一步比较了它们并呈现开放挑战以及潜在的未来研究方向。
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在灯号路口闯红灯是一个成长的道路安全问题全球,导致先进的智能交通技术和对策的快速发展。然而,现有的研究还没有总结并提出改进安全技术,这些基于创新的效果。本文代表的闯红灯行为的预测方法和技术为基础的对策进行全面审查。具体来说,本研究的重点是提供有关文献的两个流进行全面审查靶向闯红灯,并在灯号控制路口停时走的行为(1)研究专注于模拟和预测闯红灯和停止-and-go相关驾驶员的行为,(2)侧重于不同的技术为基础的措施,其打击这种不安全行为的有效性研究。这项研究提供了系统的指导,以帮助研究人员和利益相关者了解如何最好地识别闯红灯和停止和去相关的驾驶行为,并随后采取对策,以制止这种危险行为,提高相关的安全。
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为连接和自动化车辆(CAVS)开发安全性和效率应用需要大量的测试和评估。在关键和危险情况下对这些系统运行的需求使他们的评估负担非常昂贵,可能危险且耗时。作为替代方案,研究人员试图使用仿真平台研究和评估其算法和设计。建模驾驶员或人类操作员在骑士或其他与他们相互作用的车辆中的行为是此类模拟的主要挑战之一。虽然为人类行为开发完美的模型是一项具有挑战性的任务和一个开放的问题,但我们展示了用于驾驶员行为的模拟器中当前模型的显着增强。在本文中,我们为混合运输系统提供了一个模拟平台,其中包括人类驱动和自动化车辆。此外,我们分解了人类驾驶任务,并提供了模拟大规模交通情况的模块化方法,从而可以彻底研究自动化和主动的安全系统。通过互连模块的这种表示形式提供了一个可以调节的人解剖系统,以代表不同类别的驱动程序。此外,我们分析了一个大型驾驶数据集以提取表达参数,以最好地描述不同的驾驶特性。最后,我们在模拟器中重新创建了类似密集的交通情况,并对各种人类特异性和系统特异性因素进行了彻底的分析,研究了它们对交通网络性能和安全性的影响。
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关键应用程序中机器学习(ML)组件的集成引入了软件认证和验证的新挑战。正在开发新的安全标准和技术准则,以支持基于ML的系统的安全性,例如ISO 21448 SOTIF用于汽车域名,并保证机器学习用于自主系统(AMLAS)框架。 SOTIF和AMLA提供了高级指导,但对于每个特定情况,必须将细节凿出来。我们启动了一个研究项目,目的是证明开放汽车系统中ML组件的完整安全案例。本文报告说,Smikk的安全保证合作是由行业级别的行业合作的,这是一个基于ML的行人自动紧急制动示威者,在行业级模拟器中运行。我们演示了AMLA在伪装上的应用,以在简约的操作设计域中,即,我们为其基于ML的集成组件共享一个完整的安全案例。最后,我们报告了经验教训,并在开源许可下为研究界重新使用的开源许可提供了傻笑和安全案例。
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Traffic jams occurring on highways cause increased travel time as well as increased fuel consumption and collisions. Traffic jams without a clear cause, such as an on-ramp or an accident, are called phantom traffic jams and are said to make up 50% of all traffic jams. They are the result of an unstable traffic flow caused by human driving behavior. Automating the longitudinal vehicle motion of only 5% of all cars in the flow can dissipate phantom traffic jams. However, driving automation introduces safety issues when human drivers need to take over the control from the automation. We investigated whether phantom traffic jams can be dissolved using haptic shared control. This keeps humans in the loop and thus bypasses the problem of humans' limited capacity to take over control, while benefiting from most advantages of automation. In an experiment with 24 participants in a driving simulator, we tested the effect of haptic shared control on the dynamics of traffic flow, and compared it with manual control and full automation. We also investigated the effect of two control types on participants' behavior during simulated silent automation failures. Results show that haptic shared control can help dissipating phantom traffic jams better than fully manual control but worse than full automation. We also found that haptic shared control reduces the occurrence of unsafe situations caused by silent automation failures compared to full automation. Our results suggest that haptic shared control can dissipate phantom traffic jams while preventing safety risks associated with full automation.
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信号处理是几乎任何传感器系统的基本组件,具有不同科学学科的广泛应用。时间序列数据,图像和视频序列包括可以增强和分析信息提取和量化的代表性形式的信号。人工智能和机器学习的最近进步正在转向智能,数据驱动,信号处理的研究。该路线图呈现了最先进的方法和应用程序的关键概述,旨在突出未来的挑战和对下一代测量系统的研究机会。它涵盖了广泛的主题,从基础到工业研究,以简明的主题部分组织,反映了每个研究领域的当前和未来发展的趋势和影响。此外,它为研究人员和资助机构提供了识别新前景的指导。
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行动检测和公共交通安全是安全社区和更好社会的关键方面。使用不同的监视摄像机监视智能城市中的交通流量可以在识别事故和提醒急救人员中发挥重要作用。计算机视觉任务中的动作识别(AR)的利用为视频监视,医学成像和数字信号处理中的高精度应用做出了贡献。本文提出了一项密集的审查,重点是智能城市的事故检测和自动运输系统中的行动识别。在本文中,我们专注于使用各种交通视频捕获来源的AR系统,例如交通交叉点上的静态监视摄像头,高速公路监控摄像头,无人机摄像头和仪表板。通过这篇综述,我们确定了AR中用于自动运输和事故检测的主要技术,分类法和算法。我们还检查了AR任务中使用的数据集,并识别数据集的数据集和功能的主要来源。本文提供了潜在的研究方向,以开发和整合为自动驾驶汽车和公共交通安全系统的事故检测系统,通过警告紧急人员和执法部门,如果道路事故发生道路事故,以最大程度地减少事故报告中的人为错误,并对受害者提供自发的反应。
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物联网是一个快速新兴的范式,现在几乎涵盖了我们现代生活的各个方面。因此,确保物联网设备的安全至关重要。物联网设备与传统计算可能有所不同,从而在物联网设备中设计和实施适当的安全措施可能具有挑战性。我们观察到,物联网开发人员在堆栈溢出(SO)等开发人员论坛中讨论了与安全相关的挑战。但是,我们发现,在SO中,物联网安全讨论也可以埋葬在非安全性讨论中。在本文中,我们旨在了解物联网开发人员在将安全实践和技术应用于IoT设备时面临的挑战。我们有两个目标:(1)开发一个模型,该模型可以自动在SO中找到与安全有关的物联网讨论,并且(2)研究模型输出以了解与IoT开发人员安全相关的挑战。首先,我们从中下载了53k帖子,因此包含有关物联网的讨论。其次,我们手动将53K帖子的5,919个句子标记为1或0。第三,我们使用此基准测试来研究一套深度学习变压器模型。最佳性能模型称为SECBOT。第四,我们将SECBOT应用于整个帖子,并找到大约30K安全性的句子。第五,我们将主题建模应用于与安全有关的句子。然后,我们标记并分类主题。第六,我们分析了主题的演变。我们发现(1)SECBOT是基于深度学习模型Roberta的重建。 SECBOT提供的最佳F1分数为0.935,(2)SECBOT错误分类的样本中有六个错误类别。当关键字/上下文是模棱两可的(例如,网关可以是安全网关或简单网关)时,SECBOT主要是错误的,(3)有9个安全主题分为三个类别:软件,硬件和网络,以及(4)最多的主题属于软件安全性,然后是网络安全。
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自动交通事故检测已吸引机器视觉社区,因为它对自动智能运输系统(ITS)的发展产生了影响和对交通安全的重要性。然而,大多数关于有效分析和交通事故预测的研究都使用了覆盖范围有限的小规模数据集,从而限制了其效果和适用性。交通事故中现有的数据集是小规模,不是来自监视摄像机,而不是开源的,或者不是为高速公路场景建造的。由于在高速公路上发生事故,因此往往会造成严重损坏,并且太快了,无法赶上现场。针对从监视摄像机收集的高速公路交通事故的开源数据集非常需要和实际上。为了帮助视觉社区解决这些缺点,我们努力收集涵盖丰富场景的真实交通事故的视频数据。在通过各个维度进行集成和注释后,在这项工作中提出了一个名为TAD的大规模交通事故数据集。在这项工作中,使用公共主流视觉算法或框架进行了有关图像分类,对象检测和视频分类任务的各种实验,以证明不同方法的性能。拟议的数据集以及实验结果将作为改善计算机视觉研究的新基准提出,尤其是在其中。
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这项调查回顾了对基于视觉的自动驾驶系统进行行为克隆训练的解释性方法。解释性的概念具有多个方面,并且需要解释性的驾驶强度是一种安全至关重要的应用。从几个研究领域收集贡献,即计算机视觉,深度学习,自动驾驶,可解释的AI(X-AI),这项调查可以解决几点。首先,它讨论了从自动驾驶系统中获得更多可解释性和解释性的定义,上下文和动机,以及该应用程序特定的挑战。其次,以事后方式为黑盒自动驾驶系统提供解释的方法是全面组织和详细的。第三,详细介绍和讨论了旨在通过设计构建更容易解释的自动驾驶系统的方法。最后,确定并检查了剩余的开放挑战和潜在的未来研究方向。
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背景信息:在过去几年中,机器学习(ML)一直是许多创新的核心。然而,包括在所谓的“安全关键”系统中,例如汽车或航空的系统已经被证明是非常具有挑战性的,因为ML的范式转变为ML带来完全改变传统认证方法。目的:本文旨在阐明与ML为基础的安全关键系统认证有关的挑战,以及文献中提出的解决方案,以解决它们,回答问题的问题如何证明基于机器学习的安全关键系统?'方法:我们开展2015年至2020年至2020年之间发布的研究论文的系统文献综述(SLR),涵盖了与ML系统认证有关的主题。总共确定了217篇论文涵盖了主题,被认为是ML认证的主要支柱:鲁棒性,不确定性,解释性,验证,安全强化学习和直接认证。我们分析了每个子场的主要趋势和问题,并提取了提取的论文的总结。结果:单反结果突出了社区对该主题的热情,以及在数据集和模型类型方面缺乏多样性。它还强调需要进一步发展学术界和行业之间的联系,以加深域名研究。最后,它还说明了必须在上面提到的主要支柱之间建立连接的必要性,这些主要柱主要主要研究。结论:我们强调了目前部署的努力,以实现ML基于ML的软件系统,并讨论了一些未来的研究方向。
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