[論文レビュー] Agreeing to Cross: How Drivers and Pedestrians Communicate

Amir Rasouli, Iuliia Kotseruba+1 more|arXiv (Cornell University)|Feb 12, 2017

Traffic and Road Safety被引用数 19

ひとこと要約

本稿では、都市部・準都市部・市街地走行の合計240時間にわたる映像から収集された650件以上の歩行者横断サンプルを含むJAADデータセットを紹介する。ドライバーと歩行者の間の非言語的コミュニケーションを分析した結果、信号のない横断の90％で歩行者が渡り始める前に接近する車両を注視しており、横断行動は衝突までの時間（TTC）、ドライバーの反応（減速・停止）、横断歩道の構造に強く依存することが判明した。

ABSTRACT

The contribution of this paper is twofold. The first is a novel dataset for studying behaviors of traffic participants while crossing. Our dataset contains more than 650 samples of pedestrian behaviors in various street configurations and weather conditions. These examples were selected from approx. 240 hours of driving in the city, suburban and urban roads. The second contribution is an analysis of our data from the point of view of joint attention. We identify what types of non-verbal communication cues road users use at the point of crossing, their responses, and under what circumstances the crossing event takes place. It was found that in more than 90% of the cases pedestrians gaze at the approaching cars prior to crossing in non-signalized crosswalks. The crossing action, however, depends on additional factors such as time to collision (TTC), explicit driver's reaction or structure of the crosswalk.

研究の動機と目的

• 信号のない環境におけるドライバーと歩行者の間のリアルな相互作用を包括的に捉えたビジュアルデータセットの構築を目的とする。
• 制御されていない環境における歩行者の横断行動において、共同注意を含む非言語的コミュニケーションの役割を調査することを目的とする。
• 衝突までの時間（TTC）、横断歩道の種別、ドライバー行動といった文脈的要因が歩行者の横断意思決定にどのように影響するかを分析することを目的とする。
• 歩行者の注視行動、ジェスチャー、ドライバーの反応が、横断イベントの発生確率およびタイミングに与える影響を定量的に評価することを目的とする。

提案手法

• 都市部・準都市部・市街地の多様な環境で240時間にわたる走行映像を収集し、リアルな歩行者横断行動を捉えた。
• 650件以上の横断イベントを詳細な行動ラベル（歩行者の注視方向、頭部の向き、ドライバーの行動など）でアノテートした。
• 横断歩道の種別を3つのカテゴリに分類した：指定なし、ゾーン横断歩道、信号付き（信号機または停止表示板あり）。
• 接近する車両と歩行者の間の衝突までの時間（TTC）を測定し、横断意思決定に与える影響を評価した。
• TTCと関連して、年齢層（成人、高齢者、子供）ごとの注視時間と注視パターンを分析した。
• 歩行者のコミュニケーションサイン（注視、ジェスチャー）とドライバーの反応（加速、減速、停止）を相関させ、相互理解の度合いを評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 交通信号のない状況において、歩行者はどのように非言語的コミュニケーションを用いて渡りたい意思を示すのか？
• RQ2 衝突までの時間（TTC）が、渡り始める前の歩行者の注視時間にどのように影響するか？
• RQ3 どのような条件下で歩行者の注視が実際に横断に先立つのか、また、どのような場合に遅れや譲りを示すのか？
• RQ4 横断歩道の種別（指定なし、ゾーン横断歩道、信号付き）およびドライバーの行動（減速、停止）が、横断の可能性にどのように影響するか？
• RQ5 ジェスチャーと頭部の動きは、横断イベントにおけるドライバーと歩行者の相互理解にどのような役割を果たすのか？

主な発見

• 信号のない横断の90％で、歩行者が渡り始める前に接近する車両を注視しており、注視が主なコミュニケーションサインであることが示された。
• TTCが中程度（成人・高齢者では7〜8秒）のとき、歩行者は接近車両をより長く観察するが、TTCが極めて低いか極めて高い場合には注視時間が急激に減少する。
• 高齢者の歩行者は、成人に比べて平均して1秒長く横断前の注視フェーズを過ごしており、より慎重な行動がうかがえる。
• TTCが3秒未塔の状況では、2車線以上の幅の道路での横断はわずか18％にとどまり、車両が近すぎる場合に危険な横断を避ける傾向があることが示された。
• ドライバーが歩行者の注視に応じて減速または停止する場合、特に指定のない横断歩道では、70％の横断がその認識の後に発生しており、横断の可能性が著しく高まる。
• 15％のケースで、歩行者がドライバーの行動に応じて明示的なジェスチャー（うなずき、手を振るなど）を用いて返答しており、多くは謝意や譲りを示すために使われた。