سامانهٔ هشدار سه‌مرحله‌ای مبتنی بر تلفن هوشمند برای حفاظت از کاربران آسیب‌پذیر راه در شرایط فازی

نویسندگان: Roya Bastani Zadeh؛ Mehdi Ghatee؛ Hamid Reza Eftekhari

منتشرشده در: IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems، 19 (2018)، 2086–2098.

چکیده:

برای حفاظت از کاربران آسیب‌پذیر راه (VRU)، مانند کودکان و سالمندان، این مقاله سامانهٔ هشدار جدیدی را بر گوشی‌های هوشمند ارائه می‌کند. این سامانه سه مرحله دارد. نخست، رویکرد هندسی جدیدی را پیشنهاد می‌کنیم تا سامانه در موقعیت‌های پرخطرِ نیازمند مداخله فعال شود. دوم، برخی ویژگی‌های مهم کاربران آسیب‌پذیر راه و رانندگان را بر پایهٔ حسگرهای گوشی هوشمند آن‌ها استخراج می‌کنیم تا خطر برخورد را با استفاده از یک موتور استنتاج فازی برآورد کنیم. در پایان، هشدارها را به سه سطح خطر کم، متوسط و زیاد تقسیم می‌کنیم. برای بهبود دقت سامانه، اثر شتاب خودرو، وضعیت آب‌وهوا، زمان روز، سن عابر پیاده و سن راننده را در سامانه در نظر می‌گیریم و از ارتباطات بی‌سیم 4G میان کاربران آسیب‌پذیر راه و رانندگان استفاده می‌کنیم. نتایج تجربی بر 608 نمونه از شش نوع مهم موقعیت تصادف نشان می‌دهند که سامانهٔ ما برای کاربران آسیب‌پذیرِ در معرض خطر، دارای دقت کلی (accuracy) برابر با 96%، بازیابی برابر با 63% و دقت (precision) برابر با 90% است. بهبود دقت کلی، دقت و معیار F در مقایسه با کارهای پیشین به‌ترتیب 5%، 70% و 42% است. افزون بر این، مرحلهٔ فعال‌سازی سامانهٔ ما به کاهش 400 میلی‌ثانیه‌ای زمان اجرا انجامید، درحالی‌که دقت کلی 22% بهبود می‌یابد. همچنین در نمونه‌های تصادفی استخراج‌شده از نرم‌افزار شبیه‌ساز تصادف، دقت کلی، بازیابی و دقت سامانهٔ پیشنهادی به‌ترتیب 98%، 75% و 60% بهبود می‌یابند که از سامانه‌های مشابه پیشین بهترند.