KHI HỆ THỐNG HỖ TRỢ GIỮ LÀN MẤT DẤU VẠCH KẺ, NÓ THƯỜNG IM LẶNG

Theo một báo cáo của MITRE được trích dẫn trong nghiên cứu, hệ thống hỗ trợ giữ làn đã tăng từ 1,4% số xe mới ở Mỹ đời 2015 lên 86,3% ở đời 2023. Một camera đọc các vạch sơn phía trước và giúp lái xe đi giữa chúng; sơn mòn, độ tương phản thấp hay thời tiết xấu có thể làm nó bị “mù”. Thông tin rõ ràng duy nhất mà người lái nhận được về những gì nó thấy là một trạng thái trên bảng đồng hồ: làn đường đã phát hiện, hoặc không phát hiện.

Trạng thái đó có thể sai theo hai cách. Nó có thể báo “không phát hiện” khi camera vẫn hoạt động tốt — một cảnh báo phiền toái mà, nếu lặp lại, sẽ khiến người lái học cách phớt lờ nó hoặc tắt hẳn chức năng. Hoặc nó có thể tiếp tục báo “đã phát hiện” sau khi camera đã mất dấu các vạch. Các tác giả coi lỗi thứ hai là nguy hại hơn: người lái không nhận được tín hiệu nào đúng vào lúc xe dễ lệch làn nhất.

Ba nhân chứng, không có thẩm phán

Kiểm tra trạng thái đó là việc khó. Các hệ thống trên xe thương mại là độc quyền: chỉ có trạng thái được phát trên mạng nội bộ của xe, bus CAN, là quan sát được. Và không có bản ghi đáng tin cậy nào cho biết một vạch kẻ thực sự dễ nhìn đến mức nào ở một giây cụ thể.

Tianjia Yang, Xianbiao Hu và các đồng nghiệp tại Đại học Bang Pennsylvania và Đại học Stony Brook đã xây dựng một phương pháp mà họ gọi là CANDID-LKA. Với mỗi giây lái xe, nó so sánh ba tín hiệu: trạng thái mà xe hiển thị, độ tin cậy của một hệ thống camera riêng biệt gắn trên kính chắn gió quan sát cùng con đường, và mức độ người lái xoay vô lăng mạnh đến đâu.

Không tín hiệu nào trong ba được coi là sự thật. Một mô hình lớp ẩn (latent-class model), một phương pháp vay mượn từ y học để đánh giá các xét nghiệm chẩn đoán khi không có xét nghiệm tham chiếu hoàn hảo nào, coi chúng như ba nhân chứng không hoàn hảo của một trạng thái ẩn — vạch kẻ khó nhìn, hay không — và từ kiểu đồng thuận giữa chúng suy ra mỗi nhân chứng đúng thường xuyên đến mức nào.

Dữ liệu lấy từ tập con lái xe khó khăn của bộ dữ liệu công khai OpenLKA, được ghi quanh Tampa, Florida, và khắp nước Mỹ. Sau khi sàng lọc, còn lại 39.800 giây, từ 13 mẫu xe của ba hãng: Toyota và Lexus được tính chung (8 mẫu), Hyundai (4 mẫu) và Honda (một mẫu duy nhất, 4.451 giây).

Một trạng thái đi theo chiếc xe, không theo con đường

Câu hỏi đầu tiên: trạng thái có phản ứng với những điều kiện làm vạch kẻ khó nhìn hơn không? Không nhất quán. Vạch kẻ bị che khuất đi kèm nhiều giây “không phát hiện” hơn — khoảng 30% so với 20% trên vạch rõ — nhưng chênh lệch này không có ý nghĩa thống kê, còn sơn phai hay có độ tương phản thấp gần như không tạo ra khác biệt. Việc đó là chiếc xe nào mới giải thích phần lớn sự biến thiên của trạng thái.

Các hãng thậm chí còn đi theo hướng ngược nhau. Trên vạch kẻ phai màu, Hyundai báo “không phát hiện” thường xuyên hơn so với trên vạch rõ (23% số giây so với 14%), còn Toyota thì ít hơn (21% so với 31%): trạng thái của nó mất dấu vạch với tần suất gần như tương đương, nhưng dường như bắt lại nhanh hơn.

Một nửa số cảnh báo không bao giờ đến

Theo mô hình, vạch kẻ khó nhìn trong 13% số giây. Camera riêng biệt báo hiệu 80% trong số đó. Trạng thái trên bảng đồng hồ báo hiệu 47% — 46% với Toyota, 44% với Hyundai, 79% với Honda. Một phép đếm đơn thuần, không dùng tín hiệu vô lăng, cho ra con số gần như giống hệt (45%): “không phát hiện” trong 1.818 trên 4.054 giây khi độ tin cậy của camera riêng biệt ở mức thấp.

Trong một nửa số đoạn kéo dài từ hai giây trở lên mà độ tin cậy đó vẫn thấp, trạng thái hoàn toàn không chuyển sang “không phát hiện”. Còn khi đã cảnh báo, nó cảnh báo ngay lập tức. Sai sót không phải là cảnh báo muộn; mà là không có cảnh báo.

Người lái quả thật xoay vô lăng mạnh thường xuyên hơn sau những giây im lặng — trạng thái “đã phát hiện” trong khi camera riêng biệt không chắc chắn — so với khi cả hai đồng thuận rằng làn đường được nhìn thấy: 27% so với 6%. Nhưng một khi tính đến độ cong của con đường, sự khác biệt biến mất: người lái đánh lái theo con đường, không theo biểu tượng.

Bốn mươi tám giây mỗi giờ

Trong kiểu lái xe khó khăn này, các giây im lặng cộng lại thành 216 giây mỗi giờ. Trong 78% số đó, người lái đã đang tự đánh lái, chủ yếu qua những khúc cua gắt ở tốc độ khoảng 29 km/h.

22% còn lại, 48 giây mỗi giờ, là những giây mà các tác giả đặc biệt nhấn mạnh: người lái chỉ tác dụng rất ít lực lên vô lăng, để hệ thống lái, và bảng đồng hồ không đưa ra cảnh báo nào. Hai phần ba trong số đó là trên đường thẳng. Trong ba giây tiếp theo, độ lạng ngang của xe trong làn — độ lệch chuẩn của vị trí ngang — có trung vị là 12,2 cm, so với 4,2 cm sau những giây mà trạng thái và camera đồng thuận và người lái cũng không đánh lái. Sau khi điều chỉnh theo tốc độ, độ cong và mẫu xe, các giây im lặng vẫn thêm 5,4 cm độ lạng; các tác giả gọi đó là “nhiều hơn khoảng 60%”, mà không nêu mức cơ sở đằng sau tỉ lệ phần trăm này. Vị trí của xe trong làn thay đổi hơn 50 cm trong 46% số khoảng thời gian này, so với 6%. Độ lạng tăng thêm xuất hiện trên cả vạch rõ, vạch có độ tương phản thấp và vạch phai màu, cả ban ngày lẫn ban đêm, trong thành phố, ở vùng nông thôn và trên đường cao tốc.

Thước đo nhiễu và điểm mù chung

Độ lạng được đo bằng camera riêng biệt, mà số đo của nó nhiễu hơn khi độ tin cậy thấp, như trong các giây im lặng; các tác giả gọi kết quả này là một mối liên hệ, đồng thời lưu ý rằng khoảng chênh cũng lớn như vậy trên vạch rõ vào ban ngày. Hai camera nhìn cùng một con đường và có thể cùng thất bại — điều mà, theo các phép kiểm tra của họ, sẽ khiến trạng thái trên bảng đồng hồ trông tốt hơn thực tế. Xe, lộ trình và cỡ mẫu khác nhau giữa các hãng, nên đây không phải là phán quyết nhân quả về các thương hiệu. Các đoạn ghi dài một phút cắt ngắn những lần mất tín hiệu kéo dài. Và mọi con số đều mô tả kiểu lái xe khó khăn, không phải một chuyến đi làm thông thường.

Trạng thái ẩn cũng chưa bao giờ được đối chiếu với những cảnh được người kiểm duyệt gắn nhãn. Điều mà nghiên cứu thực sự xác định được là một con số: trong kiểu lái xe khó khăn này, cứ mỗi giờ có 48 giây mà việc giữ làn được giao cho hệ thống và bảng đồng hồ không đưa ra cảnh báo nào.