30479

تصميم‌گيري اخلاقي خودروي خودران در موقعيت بحراني بر پايه‌ي يادگيري تقويتي

كارشناسي ارشد

مهندسي خودرو

1398

1401/07/30

دكتر بهروز مشهدي- دكتر عبداله اميرخاني شهركي

مهندسي خودرو

عليرغم تلاش‌هاي صورت گرفته براي طراحي، ساخت و تجاري‌سازي خودروهاي خودران، هنوز موانع و چالش‌هاي زيادي در مسير ورود خودروهاي خودران به جاده‌ها وجود دارد. يكي از اين موانع مهم، تصميم‌گيري اخلاقي خودروي خودران در صحنه‌هاي تصادفات اجتناب‌ناپذير است. در اين پايان‌نامه يك چهارچوب تصميم‌گيري اخلاقي براي خودروي خودران در موقعيت‌هاي بحراني كه بروز تصادف اجتناب‌ناپذير است، بر پايه يادگيري تقويتي عميق (الگوريتم DQN) ارائه شده است. هدف مدل ارائه‌شده كاهش حداكثري تلفات و آسيب‌هاي جاني ناشي از تصادفات در موقعيت‌هاي دوراهي اخلاقي با در نظر گرفتن رده سني افراد و بررسي سطح نوع‌دوستي يا رفتار خودخواهانه خودروي خودران در ضرايب مختلف تنظيم‌شده براي اخلاق در بازه‌ي 0.1 تا 0.9 است كه حالت‌هاي متفاوتي از آن بررسي و مقايسه شده است. همچنين مسئله‌ي تجمع افراد در يك محل و اولويت پيشگيري از تصادف با آن‌ها به نسبت تعداد افراد كمتر مورد بررسي قرار گرفته است. قيدهاي محدودكننده ديناميكي شتاب طولي و عرضي خودرو به منظور كنترل و حركت مناسب خودرو به سمت هدف مورد نظر نيز در مدل لحاظ شده است. بررسي نتايج آموزش مدل نشان مي‌دهد كه مدل ارائه‌شده، مي‌تواند مسئله‌ي تصميم‌گيري اخلاقي خودروي خودران را با توجه به معيارهاي اخلاقي تعريف‌شده و ضريب تنظيم‌شده براي سطح اخلاق، با دقت خوبي حل نموده و با در نظرگرفتن رده سني افراد در عين رعايت قيود ديناميكي تعريف‌شده، آسيب جاني وارد از تصادف را به حداقل برساند.

1402/11/26

Self-Driving Cars Ethical Decision-Making in Critical Situation Based on Reinforcement Learning

1/1/1900 12:00:00 AM

Despite the efforts made to design, manufacture and commercialize self-driving cars, there are still many obstacles and challenges in the path of self-driving cars entering the real roads. One of these important obstacles is the self-driving car ethical decision-making in the inevitable accident scenes. In this thesis, a deep reinforcement learning based ethical decision-making framework for self-driving cars in critical situations where accidents are inevitable is presented. The aim of the presented model is to minimize the loss of human life or injuries due to accidents by considering the ages of people and the coefficient of self-driving car ethics to check the level of altruism or selfish behavior of the self-driving car in our simulated hazard scenario. Also, the issue of gathering people in one place and the priority of preventing accidents with them in proportion to less number of people has been investigated. Dynamic acceleration limiting constraints were also included in the model to prevent inappropriate or dangerous behavior of the vehicle that may cause loss of control during sudden maneuvers towards moving to collision target. Model training results, shows that the presented model can solve the problem of ethical decision-making of self-driving cars with good accuracy according to the defined ethical criteria and the adjusted coefficient for the level of altruism or egoism behavior, and by considering the age group of people while observing the defined dynamic constraints and achieve the ultimate goal, which is the minimizing accident casualties.

تصميم‌گيري اخلاقي , اخلاق قابل‌تنظيم , تصادف اجتناب‌ناپذير , خودروي خودران‌ , شدت آسيب

self-driving car , inevitable crash , adjustable ethics , injury severity , ethical decision-making

Ehsan Vakili

Prof. Behrooz Mashhadi, Dr. Abdollah Amirkhani