Un sistema de advertencia de colisión frontal adaptativo de múltiples etapas utilizando una máquina de refuerzo de gradiente ligero
Autores: Ma, Jun; Li, Jiateng; Gong, Zaiyan; Huang, Hongwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un sistema de advertencia de colisión frontal adaptativo de múltiples etapas utilizando una máquina de refuerzo de gradiente ligero
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Existente
Advertencia de colisión frontal
FCW
Adaptabilidad
Advertencia en múltiples etapas
LGBM
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de advertencia de colisión frontal (FCW) existentes que adoptan parámetros cinemáticos o perceptuales tienen algunas desventajas en el rendimiento de la advertencia debido a la mala adaptabilidad a los usuarios o a la ineficacia de las advertencias. Para resolver los problemas de adaptabilidad, se han propuesto varios modelos de FCW basados en algoritmos (aprendizaje automático, aprendizaje profundo). Sin embargo, falta considerar la advertencia en múltiples etapas para evitar una advertencia abrupta que pueda asustar o distraer al conductor. En este estudio, se adoptó una máquina de refuerzo de gradiente ligero (LGBM) para desarrollar un FCW de múltiples etapas. El modelo propuesto fue entrenado y evaluado en una plataforma basada en un simulador de conducción por veinte conductores. A través de las Explicaciones Aditivas de Shapley (SHAP), se explicó la salida del modelo propuesto. Específicamente, se encontró que la aceleración del vehículo delantero, el tiempo hasta la colisión (TTC) y la velocidad relativa afectaban fuertemente las etapas de advertencia del modelo propuesto. Para evaluar la utilidad y aceptabilidad del modelo desarrollado, se comparó con tres modelos de FCW existentes en términos de indicadores subjetivos y objetivos. Como resultado, se encontró un compromiso entre la utilidad y la aceptación del usuario. Además, el estudio comparativo también indicó que el modelo desarrollado superó a otros modelos anteriores no solo por su alta precisión, sino también por el momento de activación adecuado para cada participante.
Descripción
Los sistemas de advertencia de colisión frontal (FCW) existentes que adoptan parámetros cinemáticos o perceptuales tienen algunas desventajas en el rendimiento de la advertencia debido a la mala adaptabilidad a los usuarios o a la ineficacia de las advertencias. Para resolver los problemas de adaptabilidad, se han propuesto varios modelos de FCW basados en algoritmos (aprendizaje automático, aprendizaje profundo). Sin embargo, falta considerar la advertencia en múltiples etapas para evitar una advertencia abrupta que pueda asustar o distraer al conductor. En este estudio, se adoptó una máquina de refuerzo de gradiente ligero (LGBM) para desarrollar un FCW de múltiples etapas. El modelo propuesto fue entrenado y evaluado en una plataforma basada en un simulador de conducción por veinte conductores. A través de las Explicaciones Aditivas de Shapley (SHAP), se explicó la salida del modelo propuesto. Específicamente, se encontró que la aceleración del vehículo delantero, el tiempo hasta la colisión (TTC) y la velocidad relativa afectaban fuertemente las etapas de advertencia del modelo propuesto. Para evaluar la utilidad y aceptabilidad del modelo desarrollado, se comparó con tres modelos de FCW existentes en términos de indicadores subjetivos y objetivos. Como resultado, se encontró un compromiso entre la utilidad y la aceptación del usuario. Además, el estudio comparativo también indicó que el modelo desarrollado superó a otros modelos anteriores no solo por su alta precisión, sino también por el momento de activación adecuado para cada participante.