自动化车辆功能最佳接受和舒适性的关键因素是驾驶方式。自动化和驱动程序偏爱的驾驶方式之间的不匹配可以使用户更频繁地接管甚至禁用自动化功能。这项工作建议用多模式信号识别用户驾驶样式偏好,因此该车辆可以以连续自动的方式匹配用户偏好。我们对36名参与者进行了驾驶模拟器研究,并收集了广泛的多模式数据,包括行为,生理和情境数据。这包括眼目光,转向抓地力,驾驶演习,制动和节气门踏板输入以及距踏板的脚距离,瞳孔直径,电流皮肤反应,心率和情境驱动驱动环境。然后,我们建立了机器学习模型来识别首选的驾驶方式,并确认所有模式对于识别用户偏好都很重要。这项工作为自动车辆的隐性自适应驾驶风格铺平了道路。
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司机注意力预测的任务对机器人和自治车辆行业的研究人员来说具有相当大的兴趣。司机注意预测可以在缓解和防止高风险事件中起作用的乐器作用,如碰撞和伤亡。然而,现有的司机注意力预测模型忽略了驾驶员的分心状态和意图,这可能会显着影响他们如何观察周围环境。为解决这些问题,我们展示了一个新的驱动程序注意数据集,Cocatt(认知条件注意)。与以前的驱动程序注意数据集不同,CoCatt包括单帧注释,用于描述驱动程序的分散注意力状态和意图。此外,我们的数据集中的注意数据在手动和自动驾驶仪模式中使用不同分辨率的眼跟踪设备捕获。我们的结果表明,将上述两个驾驶员状态纳入注意建模可以提高驾驶员注意预测的性能。据我们所知,这项工作是第一个提供自动opilot注意数据的人。此外,COCATT目前是最大的和最多样化的驾驶员注意数据集,在自主水平,眼跟踪器分辨率和驾驶场景方面。
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Explainable AI, in the context of autonomous systems, like self-driving cars, has drawn broad interests from researchers. Recent studies have found that providing explanations for autonomous vehicles' actions has many benefits (e.g., increased trust and acceptance), but put little emphasis on when an explanation is needed and how the content of explanation changes with driving context. In this work, we investigate which scenarios people need explanations and how the critical degree of explanation shifts with situations and driver types. Through a user experiment, we ask participants to evaluate how necessary an explanation is and measure the impact on their trust in self-driving cars in different contexts. Moreover, we present a self-driving explanation dataset with first-person explanations and associated measures of the necessity for 1103 video clips, augmenting the Berkeley Deep Drive Attention dataset. Our research reveals that driver types and driving scenarios dictate whether an explanation is necessary. In particular, people tend to agree on the necessity for near-crash events but hold different opinions on ordinary or anomalous driving situations.
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高速公路飞行员辅助已成为先进驾驶员辅助系统的前线。对安全和用户验收的提高要求正在呼吁在此类系统的开发过程中进行个性化。通过对横向对驾驶员的偏好进行了启发的启发,提出了一种个性化的公路导频辅助算法,其包括基于智能驱动器模型(IDM)的速度控制模型和考虑领先的车辆横向的新车道保持模型。移动。进行了模拟驾驶实验,以分析自由驾驶和行驶场景中的驾驶员凝视和泳道保持行为。驱动程序集中成两个驾驶样式组,指的是其受前方车辆影响的驾驶行为,然后优化每个特定主题驱动程序的个性化参数。通过基于移动基础模拟器的驾驶员实验验证了所提出的算法。结果表明,与未个性化算法相比,个性化公路试点算法可以显着降低心理工作量,并提高用户接受辅助功能。
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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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随着连接和自动化车辆(CAV)技术的出现,越来越需要在使用这种技术的同时评估驾驶员行为。在第一研究中,在驾驶模拟器环境中引入了使用CAV技术的行人碰撞警告(PCW)系统,以评估驾驶员制动行为,在jaywalking行人的存在下。招募了来自各种各样的社会经济背景的93名参与者,为这项研究招募了该研究的,为此开设了哈尔的摩市中心的虚拟网络。眼睛跟踪装置还用于观察分心和头部运动。对数逻辑加速故障时间(AFT)分配模型用于该分析,计算减速时间;从行人变得可见的那一刻到达到最小速度的点,让行人通过。 PCW系统的存在显着影响减速时间和减速率,因为它增加了前者并减少了后者,这证明了该系统在提供有效驾驶机动方面的有效性,通过大大降低速度。进行了混蛋分析,以分析制动和加速的突然性。凝视分析表明,该系统能够吸引司机的注意力,因为大多数司机都注意到了显示的警告。驾驶员与路线和连接的车辆的熟悉程度降低了减速时间;由于雄性往往具有更长的减速时间,性别也会产生重大影响,即更多的时间来舒适地刹车并允许行人通过。
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一些研究人员专注于研究驾驶时驾驶员的认知行为和精神负荷。随着心理和感知负荷水平而变化的自适应界面可能有助于减少事故并增强驾驶员体验。在本文中,我们分析了心理工作量和感知负荷对心理生理维度的影响,并在双车间互动的双重任务方案中为精神和感知负荷估算提供了基于机器学习的框架(https://github.com/ Amrgomaaelhady/mwl-pl-估计器)。我们使用现成的非侵入传感器,可以轻松地集成到车辆系统中。我们的统计分析表明,尽管心理工作负载影响了一些心理生理方面,但感知负荷几乎没有影响。此外,我们通过融合这些测量值对心理和感知负载水平进行了分类,朝着实时自适应的车载界面迈进,该界面是个性化的,该界面是个性化的用户行为和驾驶条件。我们报告多达89%的心理工作负载分类准确性,并提供实时最低侵入的解决方案。
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了解信任如何建造在时间之中至关重要,因为信托在接受和采用自动车辆(AVS)中发挥着重要作用。本研究旨在调查制度绩效和参与者信任前提条件对接管过渡期间动态情境信任的影响。我们在观看了30个视频时,通过报告和行为措施评估了42名参与者的动态情境信任。该研究是3乘2个混合受试者设计,其中受试者内部变量是系统性能(即,95 \%,80 \%和70 \%的精度水平)和受试者之间的变量是前提条件参与者的信任(即俯视和弱者)。我们的研究结果表明,参与者迅速调整了他们的自我报告的情境信托(SST)水平,这些信托水平与信任前提条件的系统性能的不同准确度水平一致。然而,参与者的行为情况信托(BST)受到他们信任前提的影响,不同的准确性水平。例如,与底下前提条件相比,过度截图的前提条件显着增加了协议分数。与过度截图的前提条件相比,底下前提条件显着降低了开关分数。这些结果对设计用于条件AVS的车载信任校准系统具有重要意义。
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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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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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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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在驾驶的背景下进行警觉性监控可改善安全性并挽救生命。基于计算机视觉的警报监视是一个活跃的研究领域。但是,存在警觉性监控的算法和数据集主要针对年轻人(18-50岁)。我们提出了一个针对老年人进行车辆警报监控的系统。通过设计研究,我们确定了适合在5级车辆中独立旅行的老年人的变量和参数。我们实施了一个原型旅行者监测系统,并评估了十个老年人(70岁及以上)的警报检测算法。我们以适合初学者或从业者的详细级别报告系统设计和实施。我们的研究表明,数据集的开发是开发针对老年人的警觉性监测系统的首要挑战。这项研究是迄今为止研究不足的人群中的第一项研究,并通过参与方法对未来的算法开发和系统设计具有影响。
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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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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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无罪化的交叉路口驾驶对自动车辆有挑战性。为了安全有效的性能,应考虑相互作用的车辆的多样化和动态行为。基于游戏理论框架,提出了一种用于无罪交叉口的自动决策的人类收益设计方法。展望理论被引入将客观碰撞风险映射到主观驾驶员收益,并且驾驶风格可以量化为安全和速度之间的权衡。为了考虑相互作用的动态,进一步引入了概率模型来描述司机的加速趋势。仿真结果表明,该决策算法可以描述极限情况下双车交互的动态过程。统一采样案例模拟的统计数据表明,安全互动的成功率达到98%,而且还可以保证速度效率。在四臂交叉路口的四车辆交互情景中进一步应用并验证了所提出的方法。
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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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近年来,虚拟学习已成为传统课堂教学的替代方法。学生参与虚拟学习可能会对满足学习目标和计划辍学风险产生重大影响。在虚拟学习环境中,有许多专门针对学生参与度(SE)的测量工具。在这项关键综述中,我们分析了这些作品,并从不同的参与定义和测量量表上突出了不一致之处。现有研究人员之间的这种多样性在比较不同的注释和构建可推广的预测模型时可能会出现问题。我们进一步讨论了有关参与注释和设计缺陷的问题。我们根据我们定义的七个参与注释的七个维度分析现有的SE注释量表,包括来源,用于注释的数据模式,注释发生的时间,注释发生的时间段,抽象,组合和组合水平的时间段,定量。令人惊讶的发现之一是,在SE测量中,很少有审查的数据集使用了现有的精神法法学验证量表中的注释中。最后,我们讨论了除虚拟学习以外的其他一些范围,这些量表具有用于测量虚拟学习中SE的潜力。
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自我跟踪可以提高人们对他们不健康的行为的认识,为行为改变提供见解。事先工作探索了自动跟踪器如何反映其记录数据,但它仍然不清楚他们从跟踪反馈中学到多少,以及哪些信息更有用。实际上,反馈仍然可以压倒,并简明扼要可以通过增加焦点和减少解释负担来改善学习。为了简化反馈,我们提出了一个自动跟踪反馈显着框架,以定义提供反馈的特定信息,为什么这些细节以及如何呈现它们(手动引出或自动反馈)。我们从移动食品跟踪的实地研究中收集了调查和膳食图像数据,并实施了Salientrack,一种机器学习模型,以预测用户从跟踪事件中学习。使用可解释的AI(XAI)技术,SalientRack识别该事件的哪些特征是最突出的,为什么它们导致正面学习结果,并优先考虑如何根据归属分数呈现反馈。我们展示了用例,并进行了形成性研究,以展示Salientrack的可用性和有用性。我们讨论自动跟踪中可读性的影响,以及如何添加模型解释性扩大了提高反馈体验的机会。
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The last decade witnessed increasingly rapid progress in self-driving vehicle technology, mainly backed up by advances in the area of deep learning and artificial intelligence. The objective of this paper is to survey the current state-of-the-art on deep learning technologies used in autonomous driving. We start by presenting AI-based self-driving architectures, convolutional and recurrent neural networks, as well as the deep reinforcement learning paradigm. These methodologies form a base for the surveyed driving scene perception, path planning, behavior arbitration and motion control algorithms. We investigate both the modular perception-planning-action pipeline, where each module is built using deep learning methods, as well as End2End systems, which directly map sensory information to steering commands. Additionally, we tackle current challenges encountered in designing AI architectures for autonomous driving, such as their safety, training data sources and computational hardware. The comparison presented in this survey helps to gain insight into the strengths and limitations of deep learning and AI approaches for autonomous driving and assist with design choices. 1
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通常根据历史崩溃数据来实践道路的风险评估。有时缺少有关驾驶员行为和实时交通情况的信息。在本文中,安全的路线映射(SRM)模型是一种开发道路动态风险热图的方法,可扩展在做出预测时考虑驾驶员行为。 Android应用程序旨在收集驱动程序的信息并将其上传到服务器。在服务器上,面部识别提取了驱动程序的数据,例如面部地标,凝视方向和情绪。检测到驾驶员的嗜睡和分心,并评估驾驶性能。同时,动态的流量信息由路边摄像头捕获并上传到同一服务器。采用基于纵向扫描的动脉交通视频分析来识别视频中的车辆以建立速度和轨迹概况。基于这些数据,引入了LightGBM模型,以预测接下来一两秒钟的驾驶员的冲突指数。然后,使用模糊逻辑模型合并了多个数据源,包括历史崩溃计数和预测的交通冲突指标,以计算道路细分的风险评分。使用从实际的交通交叉点和驾驶模拟平台收集的数据来说明所提出的SRM模型。预测结果表明该模型是准确的,并且增加的驱动程序行为功能将改善模型的性能。最后,为可视化目的而生成风险热图。当局可以使用动态热图来指定安全的走廊,并调度执法部门以及驱动程序,以预警和行程计划。
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