論文の概要: An Analytical Framework to Enhance Autonomous Vehicle Perception for Smart Cities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.13230v1
- Date: Wed, 15 Oct 2025 07:34:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-16 20:13:28.544725
- Title: An Analytical Framework to Enhance Autonomous Vehicle Perception for Smart Cities
- Title(参考訳): スマートシティにおける自動運転車の認識を高めるための分析フレームワーク
- Authors: Jalal Khan, Manzoor Khan, Sherzod Turaev, Sumbal Malik, Hesham El-Sayed, Farman Ullah,
- Abstract要約: 道路上の複数の物体を正確に知覚し、運転者の認識を予測して車の動作を制御するモデルを開発する必要がある。
本稿では,AVの認識システムによる運転環境の理解を可能にするユーティリティベース分析モデルを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.9923531555025622
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The driving environment perception has a vital role for autonomous driving and nowadays has been actively explored for its realization. The research community and relevant stakeholders necessitate the development of Deep Learning (DL) models and AI-enabled solutions to enhance autonomous vehicles (AVs) for smart mobility. There is a need to develop a model that accurately perceives multiple objects on the road and predicts the driver's perception to control the car's movements. This article proposes a novel utility-based analytical model that enables perception systems of AVs to understand the driving environment. The article consists of modules: acquiring a custom dataset having distinctive objects, i.e., motorcyclists, rickshaws, etc; a DL-based model (YOLOv8s) for object detection; and a module to measure the utility of perception service from the performance values of trained model instances. The perception model is validated based on the object detection task, and its process is benchmarked by state-of-the-art deep learning models' performance metrics from the nuScense dataset. The experimental results show three best-performing YOLOv8s instances based on mAP@0.5 values, i.e., SGD-based (0.832), Adam-based (0.810), and AdamW-based (0.822). However, the AdamW-based model (i.e., car: 0.921, motorcyclist: 0.899, truck: 0.793, etc.) still outperforms the SGD-based model (i.e., car: 0.915, motorcyclist: 0.892, truck: 0.781, etc.) because it has better class-level performance values, confirmed by the proposed perception model. We validate that the proposed function is capable of finding the right perception for AVs. The results above encourage using the proposed perception model to evaluate the utility of learning models and determine the appropriate perception for AVs.
- Abstract(参考訳): 運転環境の認識は自動運転にとって重要な役割を担い、現在ではその実現に向けて積極的に研究されている。
研究コミュニティと関連するステークホルダーは、スマートモビリティのための自動運転車(AV)を強化するために、ディープラーニング(DL)モデルとAI対応ソリューションの開発を必要とします。
道路上の複数の物体を正確に知覚し、運転者の認識を予測して車の動作を制御するモデルを開発する必要がある。
本稿では,AVの認識システムによる運転環境の理解を可能にするユーティリティベース分析モデルを提案する。
この記事では、ユニークなオブジェクト、すなわちモーターサイクリスト、人力車などを持つカスタムデータセットを取得すること、オブジェクト検出のためのDLベースモデル(YOLOv8s)、訓練されたモデルインスタンスのパフォーマンス値から知覚サービスの有用性を測定するモジュールで構成される。
認識モデルは、オブジェクト検出タスクに基づいて検証され、そのプロセスは、nuScenseデータセットから最先端のディープラーニングモデルのパフォーマンスメトリクスによってベンチマークされる。
実験結果は、mAP@0.5値、すなわちSGDベース(0.832)、Adamベース(0.810)、AdamWベース(0.822)の3つの最も優れたYOLOv8sインスタンスを示す。
しかし、AdamWベースのモデル(車:0.921、モーターサイクリスト:0.899、トラック:0.793など)は、提案された認識モデルによって確認された、より優れたクラスレベルのパフォーマンス値を持つため、SGDベースのモデル(車:0.915、モーターサイクリスト:0.892、トラック:0.781など)よりも優れている。
提案機能では,AVに対する適切な認識が可能であることを検証した。
以上の結果は,提案した知覚モデルを用いて学習モデルの有効性を評価し,AVに対する適切な知覚を決定することを奨励する。
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