KISAIDIZI CHA NJIA KINAPOPOTEZA MISTARI, MARA NYINGI HUKAA KIMYA

Kisaidizi cha kubaki ndani ya njia (lane keeping assist) kilipanda kutoka 1.4% ya magari mapya ya Marekani katika mwaka wa modeli 2015 hadi 86.3% katika mwaka wa modeli 2023, kwa mujibu wa ripoti ya MITRE iliyonukuliwa katika utafiti huo. Kamera husoma mistari iliyopakwa rangi mbele na husaidia kuliongoza gari kati yake; rangi iliyochakaa, utofautishaji (contrast) mdogo au hali mbaya ya hewa vinaweza kuipofusha. Taarifa pekee ya wazi ambayo dereva hupata kuhusu kile inachokiona ni hali inayoonyeshwa kwenye dashibodi: njia imegunduliwa (detected), au haijagunduliwa (not detected).

Hali hiyo inaweza kukosea kwa njia mbili. Inaweza kusema “haijagunduliwa” wakati kamera iko sawa — onyo la kero ambalo, likijirudia, huwafundisha madereva kulipuuza au kuzima kipengele hicho. Au inaweza kuendelea kusema “imegunduliwa” baada ya kamera kupoteza mistari. Waandishi wanaliita kosa la pili kuwa lenye madhara zaidi: dereva hapati ishara yoyote katika wakati ule ule ambapo kutoka nje ya njia kunawezekana zaidi.

Mashahidi watatu, hakuna hakimu

Kukagua hali hiyo ni vigumu. Mifumo ya magari yanayouzwa sokoni ni ya umiliki binafsi (proprietary): ni hali inayotangazwa kwenye mtandao wa ndani wa gari, CAN bus, pekee inayoonekana. Na hakuna rekodi ya kuaminika ya jinsi mstari unavyoonekana kwa kweli katika sekunde fulani.

Tianjia Yang, Xianbiao Hu na wenzao katika The Pennsylvania State University na Stony Brook University walibuni mbinu wanayoiita CANDID-LKA. Kwa kila sekunde ya uendeshaji inalinganisha ishara tatu: hali inayoonyeshwa na gari, kiwango cha uhakika (confidence) cha mfumo wa kamera tofauti uliowekwa kwenye kioo cha mbele ukiitazama barabara ile ile, na nguvu ambayo dereva anageuza usukani.

Hakuna kati ya hizo tatu inayochukuliwa kuwa ukweli. Modeli ya madaraja fiche (latent-class model), mbinu iliyochukuliwa kutoka tiba ili kutathmini vipimo vya uchunguzi wakati hakuna kipimo rejea kamili, inazichukulia kama mashahidi watatu wasio kamili wa hali iliyofichika — mistari ni vigumu kuonekana, au la — na kutokana na mtindo wa kukubaliana kwao inakokotoa ni mara ngapi kila moja iko sahihi.

Data zinatoka katika sehemu ya uendeshaji mgumu (difficult-driving) ya hifadhidata ya umma ya OpenLKA, iliyorekodiwa karibu na Tampa, Florida, na kote Marekani. Baada ya uchujaji, zilibaki sekunde 39,800, kutoka modeli 13 za kampuni tatu: Toyota na Lexus zikihesabiwa pamoja (modeli 8), Hyundai (modeli 4) na Honda (modeli moja tu, sekunde 4,451).

Hali inayofuata gari, si barabara

Swali la kwanza: je, hali hiyo hujibu mazingira yanayofanya mistari iwe vigumu zaidi kuonekana? Si kwa uthabiti. Alama zilizozibwa zisionekane (occluded) ziliambatana na sekunde nyingi zaidi za “haijagunduliwa” — takriban 30% dhidi ya 20% kwenye alama zilizo wazi — lakini tofauti hiyo haikuwa na umuhimu wa kitakwimu (statistically significant), na rangi iliyofifia au yenye utofautishaji mdogo haikuleta karibu tofauti yoyote. Aina ya gari ndiyo iliyoeleza sehemu kubwa ya mabadiliko ya hali hiyo.

Kampuni hata zilienda pande zinazopingana. Kwenye alama zilizofifia, Hyundai ilisema “haijagunduliwa” mara nyingi zaidi kuliko kwenye zilizo wazi (23% ya sekunde dhidi ya 14%), Toyota mara chache zaidi (21% dhidi ya 31%): hali yake ilipoteza mistari karibu mara nyingi vile vile, lakini inaonekana ilirudi kwa haraka zaidi.

Nusu ya maonyo hayaji kamwe

Kwa mujibu wa modeli, mistari ilikuwa vigumu kuonekana katika 13% ya sekunde. Kamera tofauti iliashiria 80% yake. Hali ya dashibodi iliashiria 47% — 46% kwa Toyota, 44% kwa Hyundai, 79% kwa Honda. Hesabu ya kawaida, bila ishara ya usukani, inatoa takriban takwimu ile ile (45%): “haijagunduliwa” katika sekunde 1,818 kati ya sekunde 4,054 ambapo kiwango cha uhakika cha kamera tofauti kilikuwa chini.

Katika nusu ya vipindi vya sekunde mbili au zaidi ambapo kiwango hicho cha uhakika kilibaki chini, hali haikubadilika kuwa “haijagunduliwa” hata mara moja. Ilipoonya, ilionya papo hapo. Kasoro si onyo la kuchelewa; ni kutokuwepo kwa onyo.

Madereva kweli waligeuza usukani kwa nguvu mara nyingi zaidi baada ya sekunde za kimya — hali ikisema “imegunduliwa” huku kamera tofauti ikiwa na shaka — kuliko pale zote mbili zilipokubaliana kwamba njia inaonekana: 27% dhidi ya 6%. Lakini mpindo wa barabara ulipozingatiwa, tofauti hiyo ilitoweka: madereva waligeuza usukani kwa ajili ya barabara, si kwa ajili ya aikoni.

Sekunde arobaini na nane kwa saa

Katika uendeshaji huu mgumu, sekunde za kimya zilifikia jumla ya sekunde 216 kwa saa. Katika 78% yake dereva tayari alikuwa akigeuza usukani, hasa katika kona kali kwa mwendo wa takriban km 29 kwa saa.

Asilimia 22 zilizobaki, yaani sekunde 48 kwa saa, ndizo ambazo waandishi wanazitaja hasa: dereva anaweka nguvu kidogo kwenye usukani, akiuachia mfumo kazi ya kuongoza, na dashibodi haitoi onyo lolote. Theluthi mbili zilikuwa kwenye barabara iliyonyooka. Katika sekunde tatu zilizofuata, kutangatanga kwa gari upande hadi upande ndani ya njia yake — mkengeuko sanifu (standard deviation) wa mahali pake kando kwa kando — kulikuwa na wastani wa kati (median) wa sentimita 12.2, dhidi ya sentimita 4.2 baada ya sekunde ambazo hali na kamera zilikubaliana na dereva naye hakuwa akigeuza usukani. Baada ya kurekebisha kwa kasi, mpindo na modeli ya gari, sekunde za kimya bado zinaongeza sentimita 5.4 za kutangatanga; waandishi wanaliita hili “takriban 60% zaidi”, bila kutaja msingi wa asilimia hiyo. Mahali pa gari ndani ya njia palibadilika kwa zaidi ya sentimita 50 katika 46% ya vipindi hivi, dhidi ya 6%. Kutangatanga huko kwa ziada kulionekana kwenye alama zilizo wazi, zenye utofautishaji mdogo na zilizofifia, mchana na usiku, mjini, vijijini na kwenye barabara kuu.

Rula zenye kelele na maeneo pofu yanayoshirikiwa

Kutangatanga kunapimwa na kamera tofauti, ambayo vipimo vyake huwa na kelele zaidi (noisy) kiwango chake cha uhakika kinapokuwa chini, kama wakati wa sekunde za kimya; waandishi wanaliita tokeo hili uhusiano (association), huku wakibainisha kwamba pengo ni kubwa vile vile kwenye alama zilizo wazi wakati wa mchana. Kamera hizo mbili zinatazama barabara ile ile na zinaweza kushindwa pamoja — jambo ambalo, kwa mujibu wa ukaguzi wao, lingeifanya hali ya dashibodi ionekane bora kuliko ilivyo. Magari, njia za safari na ukubwa wa sampuli vinatofautiana kati ya kampuni, kwa hiyo hii si hukumu ya kisababishi kuhusu chapa. Vipande vya dakika moja hukatiza vipindi virefu vya kukatika (outages). Na kila takwimu inaeleza uendeshaji mgumu, si safari ya kawaida ya kila siku.

Wala hali iliyofichika haikaguliwi kamwe dhidi ya matukio yaliyowekewa lebo na wakaguzi wa kibinadamu. Kile ambacho utafiti unathibitisha kwa uhakika ni hesabu: katika uendeshaji huu mgumu, sekunde 48 katika kila saa ambapo kazi ya kubaki ndani ya njia iliachiwa mfumo na dashibodi haikutoa onyo lolote.