Siirry päänavigointiin Siirry hakuun Siirry pääsisältöön

Modeling human road crossing decisions as reward maximization with visual perception limitations

  • Yueyang Wang*
  • , Aravinda Ramakrishnan Srinivasan
  • , Jussi P.P. Jokinen
  • , Antti Oulasvirta
  • , Gustav Markkula
  • *Tämän työn vastaava kirjoittaja

Tutkimustuotos: Artikkeli kirjassa/konferenssijulkaisussaConference article in proceedingsScientificvertaisarvioitu

4 Sitaatiot (Scopus)

Abstrakti

Understanding the interaction between different road users is critical for road safety and automated vehicles (AVs). Existing mathematical models on this topic have been proposed based mostly on either cognitive or machine learning (ML) approaches. However, current cognitive models are incapable of simulating road user trajectories in general scenarios, and ML models lack a focus on the mechanisms generating the behavior and take a high-level perspective which can cause failures to capture important human-like behaviors. Here, we develop a model of human pedestrian crossing decisions based on computational rationality, an approach using deep reinforcement learning (RL) to learn boundedly optimal behavior policies given human constraints, in our case a model of the limited human visual system. We show that the proposed combined cognitive-RL model captures human-like patterns of gap acceptance and crossing initiation time. Interestingly, our model's decisions are sensitive to not only the time gap, but also the speed of the approaching vehicle, something which has been described as a 'bias' in human gap acceptance behavior. However, our results suggest that this is instead a rational adaption to human perceptual limitations. Moreover, we demonstrate an approach to accounting for individual differences in computational rationality models, by conditioning the RL policy on the parameters of the human constraints. Our results demonstrate the feasibility of generating more human-like road user behavior by combining RL with cognitive models.

AlkuperäiskieliEnglanti
OtsikkoIV 2023 - IEEE Intelligent Vehicles Symposium, Proceedings
KustantajaIEEE
Sivumäärä6
ISBN (elektroninen)979-8-3503-4691-6
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - 2023
OKM-julkaisutyyppiA4 Artikkeli konferenssijulkaisussa
TapahtumaIEEE Intelligent Vehicles Symposium - Anchorage, Yhdysvallat
Kesto: 4 kesäk. 20237 kesäk. 2023
Konferenssinumero: 34

Julkaisusarja

NimiIEEE Intelligent Vehicles Symposium
Vuosikerta2023-June
ISSN (elektroninen)2642-7214

Conference

ConferenceIEEE Intelligent Vehicles Symposium
Maa/AlueYhdysvallat
KaupunkiAnchorage
Ajanjakso04/06/202307/06/2023

Rahoitus

∗ Corresponding author: [email protected] This project has received funding from UK Engineering and Physical Sciences Research Council under fellowship named COMMOTIONS - Computational Models of Traffic Interactions for Testing of Automated Vehicles -EP/S005056/1. For the purpose of open access, the author(s) has applied a Creative Commons Attribution (CC BY) license to any Accepted Manuscript version arising.

YK:n kestävän kehityksen tavoitteet

Tämä tuotos edistää seuraavia kestävän kehityksen tavoitteita:

  1. SDG 3 – Hyvä terveys ja hyvinvointi
    SDG 3 – Hyvä terveys ja hyvinvointi
  2. SDG 11 – Kestävät kaupungit ja yhteisöt
    SDG 11 – Kestävät kaupungit ja yhteisöt

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Modeling human road crossing decisions as reward maximization with visual perception limitations'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä