我们呈现Nureality,一个虚拟现实'VR'环境,旨在测试车辆行为在城市交叉路口自主车辆和行人之间的相互作用中沟通意图的效果。在这个项目中,我们专注于表达行为作为行人的手段,即易于认识到AV运动的潜在意图。 VR是用于测试这些情况的理想工具,因为它可以被沉浸,并将受试者放入这些潜在的危险情景中而没有风险。 Nureality提供了一种新颖的和沉浸式虚拟现实环境,包括众多视觉细节(道路和建筑纹理,停放的汽车,摇曳的树肢)以及听觉细节(鸟儿唧唧喳喳,距离距离的汽车)。在这些文件中,我们呈现Nureality环境,其10个独特的车辆行为场景,以及每个场景的虚幻引擎和Autodesk Maya源文件。这些文件在www.nureality.org上公开发布为开源,以支持学术界,研究临界公平互动。
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由于需要快速原型制作和广泛的测试,模拟在自主驾驶中的作用变得越来越重要。基于物理的模拟使用涉及多个利益和优势,以合理的成本消除了对原型,驱动因素和脆弱道路使用者的风险。但是,有两个主要局限性。首先,众所周知的现实差距是指现实与模拟之间的差异,这阻止了模拟自主驾驶体验实现有效的现实性能。其次,缺乏有关真实代理商的行为的经验知识,包括备用驾驶员或乘客以及其他道路使用者,例如车辆,行人或骑自行车的人。代理仿真通常是根据实际数据进行确定性,随机概率或生成的预编程的,但它不代表与特定模拟方案相互作用的真实试剂的行为。在本文中,我们提出了一个初步框架,以实现真实试剂与模拟环境(包括自动驾驶汽车)之间的实时互动,并从多个视图中从模拟传感器数据中生成合成序列,这些视图可用于培训依赖行为模型的预测系统。我们的方法将沉浸式的虚拟现实和人类运动捕获系统与Carla模拟器进行自主驾驶。我们描述了提出的硬件和软件体系结构,并讨论所谓的行为差距或存在。我们提出了支持这种方法的潜力并讨论未来步骤的初步但有希望的结果。
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Autonomous vehicle (AV) algorithms need to be tested extensively in order to make sure the vehicle and the passengers will be safe while using it after the implementation. Testing these algorithms in real world create another important safety critical point. Real world testing is also subjected to limitations such as logistic limitations to carry or drive the vehicle to a certain location. For this purpose, hardware in the loop (HIL) simulations as well as virtual environments such as CARLA and LG SVL are used widely. This paper discusses a method that combines the real vehicle with the virtual world, called vehicle in virtual environment (VVE). This method projects the vehicle location and heading into a virtual world for desired testing, and transfers back the information from sensors in the virtual world to the vehicle. As a result, while vehicle is moving in the real world, it simultaneously moves in the virtual world and obtains the situational awareness via multiple virtual sensors. This would allow testing in a safe environment with the real vehicle while providing some additional benefits on vehicle dynamics fidelity, logistics limitations and passenger experience testing. The paper also demonstrates an example case study where path following and the virtual sensors are utilized to test a radar based stopping algorithm.
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机器人正在旨在以乐于谨慎的方式与各种公共和国内场地的人沟通。在这里,我们使用一种推测方法在机器人隐写术(RS)的新概念上闪耀光线,即机器人可以通过谨慎地警告潜在的威胁来帮助脆弱的群体。我们首先识别与安全和安全相关的卢比有关的一些有用情景 - 据估计每年造成世界十亿美元的担忧 - 专注于两种机器人,自主车辆(AV)和社会辅助人形机器人(SAR)。接下来,我们提出现有,强大,基于计算机的书光(CS)方法可以在新的上下文(SARS)中几乎没有努力,同时也指出人类定位术(HS)的潜在好处:虽然较低且稳健比CS,HS代表了目前未使用的RS形式,其也可用于避免需要计算机或通过更高级的对手进行检测。该分析还引入了来自留言生成,间接感知和视角影响的卢比的一些独特挑战。为此,我们探讨了选择载波信号和生成消息的一些相关的理论和实践问题,也可以提供一些代码和视频演示。最后,我们报告了通过简化的用户学习检查RS概念的当前可行性,确认消息可以隐藏在机器人的行为中。立即暗示的是,卢比可以帮助改善人们的生命,并减轻一些昂贵的问题 - 表明进一步讨论,想象力和设计师审议的有用性。
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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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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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由于在道路驾驶实验的安全性,成本和实验控制问题,模拟器是驾驶的行为和交互研究的重要工具。最先进的模拟器使用昂贵的360度投影系统,以确保视觉保真度,完整的视野和浸入。然而,可以使用基于虚拟现实(VR)的可视界面可高效地实现类似的视觉保真度。我们展示了Dreyevr,这是一个基于开源VR的驾驶模拟器平台,设计了具有行为和互动研究优先事项的驾驶模拟器平台。 Dreyevr(读取“驱动程序”)是基于虚幻发动机和Carla自主车辆模拟器,并且具有眼睛跟踪等功能,功能驾驶头部显示器(HUD)和车辆音频,定制可定义路由和流量方案,实验测井,重播功能,以及与ROS的兼容性。我们描述了部署此模拟器的硬件低于$ 5000 $ USD,比市售的模拟器更便宜。最后,我们描述了如何利用Dreyevr在示例场景中回答交互研究问题。
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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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Digital Twin is an emerging technology that replicates real-world entities into a digital space. It has attracted increasing attention in the transportation field and many researchers are exploring its future applications in the development of Intelligent Transportation System (ITS) technologies. Connected vehicles (CVs) and pedestrians are among the major traffic participants in ITS. However, the usage of Digital Twin in research involving both CV and pedestrian remains largely unexplored. In this study, a Digital Twin framework for CV and pedestrian in-the-loop simulation is proposed. The proposed framework consists of the physical world, the digital world, and data transmission in between. The features for the entities (CV and pedestrian) that need digital twined are divided into external state and internal state, and the attributes in each state are described. We also demonstrate a sample architecture under the proposed Digital Twin framework, which is based on Carla-Sumo Co-simulation and Cave automatic virtual environment (CAVE). The proposed framework is expected to provide guidance to the future Digital Twin research, and the architecture we build can serve as the testbed for further research and development of ITS applications on CV and pedestrian.
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This paper describes Waymo's Collision Avoidance Testing (CAT) methodology: a scenario-based testing method that evaluates the safety of the Waymo Driver Automated Driving Systems' (ADS) intended functionality in conflict situations initiated by other road users that require urgent evasive maneuvers. Because SAE Level 4 ADS are responsible for the dynamic driving task (DDT), when engaged, without immediate human intervention, evaluating a Level 4 ADS using scenario-based testing is difficult due to the potentially infinite number of operational scenarios in which hazardous situations may unfold. To that end, in this paper we first describe the safety test objectives for the CAT methodology, including the collision and serious injury metrics and the reference behavior model representing a non-impaired eyes on conflict human driver used to form an acceptance criterion. Afterward, we introduce the process for identifying potentially hazardous situations from a combination of human data, ADS testing data, and expert knowledge about the product design and associated Operational Design Domain (ODD). The test allocation and execution strategy is presented next, which exclusively utilize simulations constructed from sensor data collected on a test track, real-world driving, or from simulated sensor data. The paper concludes with the presentation of results from applying CAT to the fully autonomous ride-hailing service that Waymo operates in San Francisco, California and Phoenix, Arizona. The iterative nature of scenario identification, combined with over ten years of experience of on-road testing, results in a scenario database that converges to a representative set of responder role scenarios for a given ODD. Using Waymo's virtual test platform, which is calibrated to data collected as part of many years of ADS development, the CAT methodology provides a robust and scalable safety evaluation.
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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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Microscopic traffic simulation is an invaluable tool for traffic research. In recent years, both the scope of research and the capabilities of the tools have been extended considerably. This article presents the latest developments concerning intermodal traffic solutions, simulator coupling and model development and validation on the example of the open source traffic simulator SUMO.
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行人在场的运动控制算法对于开发安全可靠的自动驾驶汽车(AV)至关重要。传统运动控制算法依赖于手动设计的决策政策,这些政策忽略了AV和行人之间的相互作用。另一方面,深度强化学习的最新进展允许在没有手动设计的情况下自动学习政策。为了解决行人在场的决策问题,作者介绍了一个基于社会价值取向和深入强化学习(DRL)的框架,该框架能够以不同的驾驶方式生成决策政策。该政策是在模拟环境中使用最先进的DRL算法培训的。还引入了适合DRL训练的新型计算效率的行人模型。我们执行实验以验证我们的框架,并对使用两种不同的无模型深钢筋学习算法获得的策略进行了比较分析。模拟结果表明,开发的模型如何表现出自然的驾驶行为,例如短暂的驾驶行为,以促进行人的穿越。
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对行人行为的预测对于完全自主车辆安全有效地在繁忙的城市街道上驾驶至关重要。未来的自治车需要适应混合条件,不仅具有技术还是社会能力。随着更多算法和数据集已经开发出预测行人行为,这些努力缺乏基准标签和估计行人的时间动态意图变化的能力,提供了对交互场景的解释,以及具有社会智能的支持算法。本文提出并分享另一个代表数据集,称为Iupui-CSRC行人位于意图(PSI)数据,除了综合计算机视觉标签之外,具有两种创新标签。第一部小说标签是在自助式车辆前面交叉的行人的动态意图变化,从24个司机中实现了不同的背景。第二个是在估计行人意图并在交互期间预测其行为时对驾驶员推理过程的基于文本的解释。这些创新标签可以启用几个计算机视觉任务,包括行人意图/行为预测,车辆行人互动分割和用于可解释算法的视频到语言映射。发布的数据集可以从根本上从根本上改善行人行为预测模型的发展,并开发社会智能自治车,以有效地与行人进行互动。 DataSet已被不同的任务进行评估,并已释放到公众访问。
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通过改善安全性,效率和移动性,自动车辆(AVS)的快速发展持有运输系统的巨大潜力。然而,通过AVS被采用的这些影响的进展尚不清楚。众多技术挑战是出于分析自治的部分采用:部分控制和观察,多车辆互动以及现实世界网络代表的纯粹场景的目标。本文研究了近期AV影响,研究了深度加强学习(RL)在低AV采用政权中克服了这些挑战的适用性。提出了一个模块化学习框架,它利用深rl来解决复杂的交通动态。模块组成用于捕获常见的交通现象(停止和转运交通拥堵,车道更改,交叉点)。在系统级速度方面,发现了学习的控制法则改善人类驾驶绩效,高达57%,只有4-7%的AVS。此外,在单线交通中,发现只有局部观察的小型神经网络控制规律消除了停止和转移的流量 - 超过所有已知的基于模型的控制器,以实现近乎最佳性能 - 并概括为OUT-分销交通密度。
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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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听觉对于自动驾驶汽车(AV)至关重要,以更好地感知其周围环境。尽管相机,激光雷达和雷达等AV的视觉传感器有助于看到其周围环境,但AV无法看到这些传感器的视线。另一方面,视线无法阻碍AV的听力感。例如,即使紧急车辆不在AV的视线之内,AV也可以通过音频分类识别紧急车辆的警笛。因此,听觉感知与相机,激光雷达和基于雷达的感知系统互补。本文提出了一个基于深度学习的强大音频分类框架,旨在提高对AV的环境感知。提出的框架利用深度卷积神经网络(CNN)来对不同的音频类进行分类。 Urbansound8K是一个城市环境数据集,用于训练和测试开发的框架。七个音频课程,即空调,汽车喇叭,儿童播放,狗皮,发动机空闲,枪声和警报器,是从urbansound8k数据集中识别的,因为它们与AVS相关。我们的框架可以以97.82%的精度对不同的音频类别进行分类。此外,介绍了所有十个类的音频分类精度,这证明,与现有的音频分类框架相比,在与AV相关的声音的情况下,我们的框架的性能更好。
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自动驾驶汽车和卡车,自动车辆(AVS)不应被监管机构和公众接受,直到它们对安全性和可靠性有更高的信心 - 这可以通过测试最实际和令人信服地实现。但是,现有的测试方法不足以检查AV控制器的端到端行为,涉及与诸如行人和人机车辆等多个独立代理的交互的复杂,现实世界的角落案件。在街道和高速公路上的测试驾驶AVS无法捕获许多罕见的事件时,现有的基于仿真的测试方法主要关注简单的情景,并且不适合需要复杂的周围环境的复杂驾驶情况。为了解决这些限制,我们提出了一种新的模糊测试技术,称为AutoFuzz,可以利用广泛使用的AV模拟器的API语法。生成语义和时间有效的复杂驾驶场景(场景序列)。 AutoFuzz由API语法的受限神经网络(NN)进化搜索引导,以生成寻求寻找独特流量违规的方案。评估我们的原型基于最先进的学习的控制器,两个基于规则的控制器和一个工业级控制器,显示了高保真仿真环境中高效地找到了数百个流量违规。此外,通过AutoFuzz发现的基于学习的控制器进行了微调的控制器,成功减少了新版本的AV控制器软件中发现的流量违规。
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当代机器人主义者的主要目标之一是使智能移动机器人能够在共享的人类机器人环境中平稳运行。为此目标服务的最基本必要的功能之一是在这种“社会”背景下有效的导航。结果,最近的一般社会导航的研究激增,尤其是如何处理社会导航代理之间的冲突。这些贡献介绍了各种模型,算法和评估指标,但是由于该研究领域本质上是跨学科的,因此许多相关论文是不可比较的,并且没有共同的标准词汇。这项调查的主要目标是通过引入这种通用语言,使用它来调查现有工作并突出开放问题来弥合这一差距。它首先定义社会导航的冲突,并提供其组成部分的详细分类学。然后,这项调查将现有工作映射到了本分类法中,同时使用其框架讨论论文。最后,本文提出了一些未来的研究方向和开放问题,这些方向目前正在社会导航的边界,以帮助集中于正在进行的和未来的研究。
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随着自动驾驶的发展,单个车辆的自动驾驶技术的提高已达到瓶颈。车辆合作自动驾驶技术的进步可以扩大车辆的感知范围,补充感知盲区并提高感知的准确性,以促进自主驾驶技术的发展并实现车辆路整合。该项目主要使用LIDAR来开发数据融合方案,以实现车辆和道路设备数据的共享和组合,并实现动态目标的检测和跟踪。同时,设计和用于测试我们的车辆道路合作意识系统的一些测试方案,这证明了车辆道路合作自动驾驶在单车自动驾驶上的优势。
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