← 返回论文列表

行人与无人驾驶汽车玩斗鸡游戏
Pedestrians play chicken with an autonomous vehicle

作者: Rakshit Soni, Charles Fox
arXiv: 2604.24384v1
分类: cs.RO
📝 论文摘要
为保障安全,自动驾驶汽车通常被设定为无条件礼让行人。然而,这种设计选择可能引发"冻结机器人问题":行人学会在每次交互中争取优先通行权,导致车辆停滞不前、无法行进。博弈论中的"序贯斗鸡模型"已表明,与人类驾驶员类似,自动驾驶汽车可通过权衡碰撞极小风险的可靠威胁、不同程度侵入个人空间的较大风险,以及礼让延误带来的时间价值来解决该问题。本文首次在真实自动驾驶车辆上开展包含人类受试者的实验,验证并评估了该方法。结果表明,在实验约束的安全条件下,行人行为能很好地拟合序贯斗鸡模型,其碰撞的时间价值较低,表明他们在规划行为时既会规避实际碰撞,也会避免因空间入侵产生的惩罚代价。

📊 核心分析

🎯 研究动机
- 自动驾驶汽车(AV)通常被编程为无条件让行行人以确保安全,但会导致**冻结机器人问题(Freezing Robot Problem)**:行人学会始终主张优先权,使得车辆停滞无法前进 - 现有方法在安全与效率之间缺乏平衡,需要一种能像人类驾驶员一样通过可信威胁来协调交互的策略 - 博弈论模型**序贯胆小鬼博弈(Sequential Chicken)**理论上可以解决此问题,但此前未有真实AV与人类受试者的实验验证
🔧 核心方法
- 基于**序贯胆小鬼博弈(Sequential Chicken)**模型设计AV与行人的交互策略,通过可信威胁(极小碰撞风险或较大个人空间侵入风险)与让行延误的时间价值进行权衡 - 首次在**真实自动驾驶汽车**上开展人类受试者实验,在实验约束的安全条件下观测行人行为 - 使用**最大似然估计(maximum likelihood estimation)**等方法将行人行为数据拟合到Sequential Chicken模型,并估计时间价值参数
💡 核心创新
- **首次真实AV实验验证**:将Sequential Chicken模型从理论推向实践,使用真实车辆和人类受试者,填补了仿真与现实的鸿沟 - **揭示行人行为的多重动机**:发现行人的碰撞时间价值很低,暗示他们不仅避免实际碰撞,还主动规划避免**接近个人空间(proxemic personal space)**的侵入惩罚 - **模型拟合的有效性**:证明在受控安全条件下,行人行为可以用Sequential Chicken模型良好拟合,为设计动态决策AV提供了行为学依据
🏆 总体贡献
- 为解决**冻结机器人问题**提供了一种基于博弈论的可实践方案,平衡安全与通行效率 - 首次实证表明行人行为可被**序贯胆小鬼博弈(Sequential Chicken)**建模,拓展了**人机交互(human-robot interaction)**中行为模型的应用 - 为自动驾驶汽车与行人交互的**决策算法(decision-making algorithm)**设计提供了实验支撑和参数估计方法,促进更自然的交互范式