Sztuczna inteligencja identyfikuje źródła stresu u kierowców – nowy kierunek dla inteligentnych systemów wspomagania jazdy

Stres za kierownicą to czynnik, który może prowadzić do niebezpiecznych sytuacji na drodze, pogorszenia samopoczucia kierowców oraz zwiększenia ryzyka wypadków. Najnowsze badania prowadzone z udziałem ekspertów z Universitat Oberta de Catalunya (UOC) i Laboratorium Media Lab MIT pokazują, że kluczową rolę w wywoływaniu tego stresu odgrywa nie tylko stan ruchu drogowego czy pogoda, lecz także sama wizualna sceneria otoczenia drogowego.

Badanie, którego wyniki opublikowano na łamach prestiżowego czasopisma IEEE Transactions on Affective Computing, koncentruje się na analizie tego, co kierowca widzi w czasie jazdy. Innowacyjność projektu polega na tym, że bazuje on wyłącznie na danych wizualnych. Pomija sygnały fizjologiczne, mimikę twarzy czy informacje o sposobie prowadzenia pojazdu. Dzięki temu badacze po raz pierwszy skupili się wyłącznie na kontekście wizualnym jako czynniku wpływającym na poziom stresu kierowcy.

„Do tej pory w badaniach nad stresem za kierownicą pomijano fakt, że jeździmy w konkretnym środowisku wizualnym. Warunki miejskie mają wpływ na psychikę kierowcy i to właśnie chcieliśmy zbadać oddzielnie, bez łączenia z sygnałami fizjologicznymi”, tłumaczy Cristina Bustos, główna autorka badania z zespołu AIWELL działającego przy UOC.

W ramach eksperymentu badacze wykorzystali różnorodne modele uczenia maszynowego – od klasycznych maszyn wektorów nośnych (SVM) po zaawansowane sieci konwolucyjne (CNN) oraz segmentowe sieci czasowe (TSN), które analizowały całe sekwencje wideo z rzeczywistych warunków drogowych. Modele oceniały m.in. natężenie ruchu, obecność pieszych oraz charakterystykę zabudowy miejskiej.

Wyniki badań jasno wskazują, że największy wpływ na poziom stresu kierowcy mają inne pojazdy – szczególnie ciężarowe – piesi oraz elementy otoczenia, które rozpraszają uwagę: znaki drogowe, reklamy czy przejścia dla pieszych. Dla osób prowadzących samochód oznacza to zwiększoną złożoność sytuacji i większe obciążenie poznawcze.

Bustos podkreśla, że informacje uzyskane z analizy wizualnej środowiska mogą stanowić uzupełnienie innych źródeł danych, tworząc pełniejszy obraz tego, co generuje stres za kierownicą. To z kolei może pomóc projektantom miejskim oraz zarządcom dróg w podejmowaniu decyzji, które realnie wpłyną na poprawę bezpieczeństwa i komfortu kierowców.

Rezultaty badania mogą również znaleźć zastosowanie w rozwoju nowoczesnych systemów wspomagania kierowcy – takich, które w czasie rzeczywistym analizują otoczenie i potrafią ostrzec kierowcę lub aktywować funkcje bezpieczeństwa w sytuacjach potencjalnie stresogennych.

Na razie projekt miał charakter eksperymentalny i oparty został na ograniczonej grupie kierowców, jednak jego potencjał rozwojowy jest znaczny. W kolejnych etapach badacze planują rozszerzyć zbiór danych i wzbogacić modele o informacje pochodzące z innych, nieinwazyjnych źródeł, takich jak dane o pojeździe. Celem jest stworzenie bardziej złożonych i precyzyjnych systemów, które będą mogły nie tylko rejestrować stres, ale również interpretować źródła jego występowania.

Na przecięciu informatyki, psychologii i urbanistyki rodzi się narzędzie, które może w przyszłości zmienić sposób, w jaki projektujemy ulice, zarządzamy ruchem i jak wspieramy kierowców w codziennej mobilności.