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预测 Powered Two-Wheeler 骑手的时间压力用于主动安全干预

机器学习 2026-04-28 v3 人机交互

摘要

时间压力在主动安全系统中对powered two-wheeler骑手的风险机动和崩溃风险具有关键影响,但其预测仍未得到充分探索。我们构建了一个包含129,000+个标记的多变量时间序列数据集,来自153次51名参与者的骑行,涵盖No、Low和High时间压力三种条件。每个序列包含63个特征,涉及车辆运动学、控制输入、行为违规及环境背景。我们的实证分析表明,与No时间压力相比,High时间压力导致速度提高48%,速度波动性增加36.4%,交叉口风险转向增加58%,急刹增加36%,后刹车力度提高50%。为评估该数据集,我们提出MotoTimePressure模型,结合卷积预处理、双阶段注意力机制和Squeeze-and-Excitation特征重校准,实现91.53%的准确率和98.93%的ROC AUC,超越六个基线模型,仅需172K参数、0.66 MB模型规模,CPU上推理仅需0.21 ms。由于时间压力无法在现实中实时测量,我们展示了其在碰撞预测和阈值确定中的实际用途。将MTPS预测的時間压力作为特征,可将Informers(91.25%→93.51%)和TimesNet(92.10%→93.90%)的碰撞风险准确率提升至接近oracle性能(93.72%和94.06%)。阈值化的时间压力状态捕捉骑手的认知压力,支持自适应警报、触觉反馈、V2I信号和速度引导等主动ITS干预,促进Safe System方法下更安全的两轮车出行。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.03173,
  title  = {Predicting Time Pressure of Powered Two-Wheeler Riders for Proactive Safety Interventions},
  author = {Sumit S. Shevtekar and Chandresh K. Maurya and Gourab Sil},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.03173},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages