只要車輛在道路上行駛，分心駕駛便是一個隱患。然而，科技的飛速發展和現代生活中干擾因素的不斷增長已將此問題推到了風口浪尖，僅在美國，2020年就有超過35000人死於機動車交通事故。在娛樂資訊快速發展的時代，駕駛過程中娛樂及資訊的“干擾”已經成為駕駛員分心駕駛的主要原因之一。
也因此，提升車輛智慧網聯成為了一把雙刃劍，需要在提升的過程中不斷增加政策和技術的監管。透過多重手段達到降低駕駛員分心帶來的危險和隱患。
駕駛員安全強制法令
高階駕駛員輔助系統（ADAS）和越來越自主的技術可顯著降低因分心駕駛而導致的碰撞率。以歐盟為例，其將分心駕駛列為頭等大事。從2022年開始，所有進入歐盟市場的新車均必須配備先進的安全系統。強制性安全措施包括卡車和公共汽車上的分心識別和警報系統，以便在行人或騎車人等弱勢道路使用者靠近時發出警告。歐盟委員會預計，到2038年，擬議措施將有助於挽救25000多條生命，避免至少140000人重傷。
行業專家一致認為，ADAS和車輛安全技術可有效影響車輛安全。然而，汽車製造商在開發滿足歐盟新安全法規所需的要求時將會面臨更大的技術障礙。
ADAS發展的當前障礙
汽車製造商和自動駕駛汽車製造商使用真實世界的資料來訓練、測試和驗證道路駕駛員安全監控系統。開發這些安全關鍵感知系統需要大量資料支援，且必須設計一系列令人眼花繚亂的防真場景，以反映真實世界的駕駛情況。這些系統還必須設計成能夠在不同環境下成功執行，包括嚴重擁擠的城市和開放式道路的農村地區。
目前執行的方法是要求製造商生產及部署裝有感測器和攝像頭的汽車，以便在汽車製造商認為獲得了必要的資料之前，能行駛數百英里，甚至數千英里。一旦收集了所有資料，標記真實世界資料的過程將是一項龐大的任務，需要仔細提取特定的資料進行標註。
模擬合成數據可輔助開發必要的資料，以較少的時間和成本促進AI應用
模擬合成數據扮演規則顛覆者的角色
雖然少數幾家公司可能有能力在各種地理環境下生產和測試數百萬輛汽車，但大多數主機廠沒有足夠的資源或車輛能夠提供此類資料集。該類資料收集除了是一個昂貴且耗時的過程外，很難在各種情況下獲得足夠的不同駕駛者的樣本。基於此，合成數據和模擬將成為未來駕駛員安全系統開發中的一個重要元素。
隨著模擬合成數據（也稱為計算機生成資料）的興起，各類規模的公司皆可輕鬆開發或獲取必要的資料，為人工智慧應用程式提供支援，而所需時間和成本僅為外部獲取和手工標記訓練資料的一小部分。對於自動駕駛等安全關鍵應用，合成數據透過模擬道路環境（包括人員、交通燈、閒置停車位等）填補了真實世界資料的空白。因此，製造商將能夠在虛擬汽車環境中模擬駕駛員行為，在更廣泛的設定和情況下測試和迭代模型，而無需構建和部署車隊。
促進自動駕駛車輛和駕駛員安全系統的開發
這項新興技術已成為自動駕駛和計算機視覺人工智慧系統的重要組成部分。模擬合成數據將電影和遊戲行業（模擬、CGI）的技術與生成性神經網路（GANs、VAEs）相結合，使汽車製造商得以大規模設計真實資料集和模擬環境，而無需在現實世界中駕駛或指望運氣。
合成數據使主機廠能夠關注特定的感興趣目標，例如行人。汽車製造商可在幾小時內模擬數百萬個行人的例子（現實中，這通常需要幾個月才能完成）。這些模擬可能涵蓋不同照明條件、目標位置和惡劣環境下（暴雨、極寒、濃霧等）的示例。或者，可以插入隨機噪聲來模擬髒汙的攝像頭、霧水和其他視覺障礙物。透過這種方式，製造商可以以與真實資料互補的方式使用模擬合成數據。在真實資料中識別的長尾事件可以用作圍繞該事件建立數千個變體的基礎。
合成數據也稱為計算機生成資料
對於製造商而言，合成數據將發揮越來越重要的作用，以滿足艙內駕駛員安全監控系統的需求，而無需利用真實世界駕駛員的資料。
隨著對隱私問題的日益關注，使用合成數據可以在不損害駕駛員隱私的情況下提高駕駛員的安全性。合成數據可以幫助汽車製造商建立強大的計算機視覺系統，在監控駕駛員行為方面佔據優勢。
汽車製造商可使用模擬合成數據生成數千個獨特的身份，並根據需要對情緒、注視角度、頭部姿勢、配件、環境和攝像頭系統進行精細控制。由於生成了資料，影象資料附帶了一組擴充套件的畫素標籤，包括人臉特徵、凝視、角度、深度圖、分割、曲面法線和麵部網格。因此，製造商將能夠建立更強大的訓練模型，以監控大幅度運動，如駕駛員脫手方向盤，以及較小幅度移動如眼睛注視。
雖然這一點可能還不明顯，但新的歐盟法規正在迎來駕駛員安全的新時代，這將要求汽車製造商重新定義交通的核心所在。模擬合成數據將有助於開發駕駛員安全系統和出行領域的自動駕駛技術，為製造商提供一個經濟高效的解決方案，該解決方案具有無限的可擴充套件性，比真實世界的資料更有效。
隨著車聯網的提升，車企對高質量合成數據的巨大需求將持續增長。這些資料的支撐，將更好地對駕駛安全進行有效保護，減少外部情況對駕駛員帶來的分心干擾。
參考文獻
作者：亞沙爾·Behzadi
