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MIT發(fā)布危險(xiǎn)交通場(chǎng)景數(shù)據(jù)集，訓(xùn)練自動(dòng)駕駛汽車的人為接管

2019-08-09 19:12:33·  來(lái)源：智車科技  作者：趙佳  
　
想象一下，當(dāng)你盯著手機(jī)，坐在一輛沿著高速公路巡航行駛自動(dòng)駕駛汽車的駕駛座上。突然，汽車檢測(cè)到一只麋鹿從樹林里沖出來(lái)，系統(tǒng)提醒你要開車。你觀察周圍情況后
想象一下，當(dāng)你盯著手機(jī)，坐在一輛沿著高速公路巡航行駛自動(dòng)駕駛汽車的駕駛座上。突然，汽車檢測(cè)到一只麋鹿從樹林里沖出來(lái)，系統(tǒng)提醒你要開車。你觀察周圍情況后，需要多長(zhǎng)時(shí)間才能安全地避開碰撞？麻省理工學(xué)院的研究人員給出了一個(gè)確定的答案。

麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，人類需要大約390到600毫秒的時(shí)間來(lái)檢測(cè)和應(yīng)對(duì)道路危險(xiǎn)，此項(xiàng)研究可以幫助自動(dòng)駕駛汽車的開發(fā)人員確保人類駕駛員有足夠的時(shí)間安全地采取控制措施并避免意外危險(xiǎn)。且年齡偏大的駕駛員的反應(yīng)時(shí)間大概是年輕駕駛員反應(yīng)時(shí)間的兩倍。


目前，多數(shù)的自動(dòng)駕駛產(chǎn)品均為L(zhǎng)2或L3級(jí)別，均處于半自動(dòng)駕駛階段。針對(duì)即將到來(lái)的半自動(dòng)駕駛時(shí)代，人類能在突發(fā)情況下快速識(shí)別道路危險(xiǎn)，并迅速接管汽車控制權(quán)，是一個(gè)非常具有現(xiàn)實(shí)意義的課題。

基于此，研究人員建立了一個(gè)獨(dú)特的包含各種道路危險(xiǎn)的行車記錄儀視頻的數(shù)據(jù)集。這些“道路危險(xiǎn)”包括諸如前方卡車掉落的物體、跑進(jìn)高速上的動(dòng)物、翻倒的車輛、和一些沒有危險(xiǎn)情況的視頻，以此來(lái)測(cè)試實(shí)驗(yàn)參與者的反應(yīng)。（公眾號(hào)回復(fù)：“麻省理工數(shù)據(jù)集”獲取該項(xiàng)目完整數(shù)據(jù)集及論文信息）

研究人員在屏幕上播出行車記錄儀視頻的各個(gè)片段，要求實(shí)驗(yàn)參與者完成兩個(gè)測(cè)試。一是測(cè)試他們是否在視頻中發(fā)現(xiàn)了危險(xiǎn)情況；二是測(cè)試他們是否會(huì)通過轉(zhuǎn)向來(lái)避免危險(xiǎn)。

結(jié)果表明，年輕司機(jī)在這兩項(xiàng)任務(wù)中完成速度都更快：老年司機(jī)（55至69歲）需要403毫秒來(lái)檢測(cè)視頻中的危險(xiǎn)，需要605毫秒選擇如何避免危險(xiǎn)。較年輕的司機(jī)（20至25歲）只需要220毫秒的檢測(cè)時(shí)間和388毫秒的時(shí)間來(lái)選擇如何避免危險(xiǎn)。

CSAIL的博士后Benjamin Wolfe說：“這些年齡結(jié)果很重要。因?yàn)榭梢陨下返淖詣?dòng)駕駛汽車往往都很貴，能承擔(dān)得了高價(jià)的自動(dòng)駕駛汽車費(fèi)用的往往都是年齡偏大的人。”他說：“如果開發(fā)一個(gè)自動(dòng)駕駛汽車系統(tǒng)，是圍繞著年輕駕駛員的反應(yīng)時(shí)間的假定能力，這并不能反映出老駕駛員需要的時(shí)間。在這種情況下，便制造了一個(gè)對(duì)老駕駛員來(lái)說不安全的系統(tǒng)。”

玩“有史以來(lái)最糟糕的視頻游戲”

在這項(xiàng)研究中，49名參與者坐在一個(gè)大屏幕前，與駕駛員的視角和觀察距離非常接近，并觀察了每次測(cè)試中Road Hazard Stimuli數(shù)據(jù)集的200個(gè)視頻。給他們一個(gè)玩具輪，剎車和油門踏板，以表明他們的反應(yīng)。研究人員戲稱這是“有史以來(lái)最糟糕的視頻游戲”。
 
該數(shù)據(jù)集包括大約500個(gè)八秒鐘的各種道路狀況和環(huán)境的行車記錄儀視頻。大約一半的視頻包含導(dǎo)致碰撞或接近碰撞的情況。另一半則與每個(gè)駕駛條件緊密匹配，但沒有任何危險(xiǎn)。每個(gè)視頻都在兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行注釋：危險(xiǎn)變得明顯時(shí)的幀，以及駕駛員響應(yīng)的第一幀，如制動(dòng)或轉(zhuǎn)向。

在每個(gè)視頻之前，參與者都會(huì)看到一秒鐘的白噪聲掩碼。而后，參與者看到一段隨機(jī)視頻，其中包含或未包含即將發(fā)生的危險(xiǎn)。視頻結(jié)束后，又出現(xiàn)了另一個(gè)掩碼。緊接著，參與者如果看到危險(xiǎn)則踩剎車，如果沒有看到危險(xiǎn)情況，則踩油門。在下一個(gè)掩碼彈出之前，黑色屏幕上又出現(xiàn)了一秒鐘的暫停。

每次測(cè)試期間的持續(xù)時(shí)間都不同，具體取決于參與者的反應(yīng)。如果參與者對(duì)一個(gè)視頻的響應(yīng)不正確，則下一個(gè)視頻的持續(xù)時(shí)間會(huì)稍微延長(zhǎng)。如果他們做出正確回應(yīng)，視頻持續(xù)時(shí)間就會(huì)縮短。最后，持續(xù)時(shí)間從單幀（33毫秒）到一秒鐘不等。Wolfe說：“如果他們弄錯(cuò)了，我們認(rèn)為他們沒有足夠的信息，所以我們讓下一個(gè)視頻更長(zhǎng)。如果他們做對(duì)了，我們認(rèn)為他們可以用更少的信息來(lái)做，所以縮短了時(shí)間。”

第二項(xiàng)測(cè)試使用相同的設(shè)置來(lái)記錄參與者選擇對(duì)危險(xiǎn)的響應(yīng)的速度。為此，研究人員使用了部分視頻，當(dāng)掩碼出現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)程序開始響應(yīng)的第一幀上時(shí)，然后，參與者向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤以指示他們轉(zhuǎn)向的位置。

實(shí)際情況需要更多時(shí)間

麻省理工學(xué)院的研究沒有記錄人們實(shí)際需要多長(zhǎng)時(shí)間才能將視線從手機(jī)上轉(zhuǎn)移到路上，他們只是測(cè)試了人們只需要600毫秒來(lái)檢測(cè)并對(duì)危險(xiǎn)做出反應(yīng)。這個(gè)測(cè)試過程中，并不包含其他的關(guān)于環(huán)境的背景信息。

研究人員認(rèn)為，如果從看手機(jī)轉(zhuǎn)換為抬起頭來(lái)，可能需要額外的幾百毫秒來(lái)移動(dòng)眼睛和頭部。這在實(shí)際駕駛中，可能導(dǎo)致沒有時(shí)間來(lái)重新控制和剎車或轉(zhuǎn)向就已經(jīng)發(fā)生碰撞。

注：豐田研究院贊助部分研究。 
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