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Virtual reality simulation of traffic conflicts in teleoperated driving
Perello De Jesús, Carol A.
Perello De Jesús, Carol A.
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Abstract
This thesis examines the role of teleoperated driving (ToD) as a complementary solution to autonomous vehicles (AVs) in scenarios where AVs encounter operational limitations. Virtual reality (VR) driving simulations were utilized to assess the impact of network latency on the performance and behavior of teleoperated vehicles in rural environments. Safety was assessed using Post-Encroachment Time (PET), Initial Acceleration (IA), and Number of Gaps Observed (NGO). Participants completed through and left-turn maneuvers with fixed gap sizes at intersections where traffic signals were nonfunctional due to power outages. These outages reflect real-world conditions caused by hurricanes, major disasters, or power generation failures. Results show that left-turn maneuvers and short gaps decrease PET, increasing collision risk. Contrary to the initial hypothesis, higher latency values resulted in increased PET, suggesting compensatory rather than riskier behavior. These findings underscore the importance of understanding human behavior under latency and highlight the potential value of VR-based simulation for future research.
Esta tesis examina el papel de la conducción teleoperada (ToD) como solución complementaria a los vehículos autónomos (AVs) en escenarios en los que los AVs encuentran limitaciones operacionales. Se utilizo un simulador de conducción de realidad virtual (RV) para evaluar el impacto de la latencia de la red en el desempeño de los vehículos teleoperados y el comportamiento del conductor en entornos rurales. La seguridad se evaluó mediante el tiempo posterior al paso por el punto común de las trayectorias de los vehículos (PET), la aceleración inicial (IA) y el número de brechas observadas (NGO). Los participantes completaron maniobras de paso y giro a la izquierda con brechas fijas en intersecciones donde las señales de tráfico no funcionaban debido a cortes de energía. Estos apagones reflejan condiciones del mundo real causadas por huracanes, desastres importantes o fallas en la generación de energía. Los resultados muestran que las maniobras de giro a la izquierda y las brechas cortas disminuyen el PET, aumentando el riesgo de colisión. Contrario a la hipótesis inicial, los valores de latencia más altos resultaron en un aumento de PET, lo que sugiere un comportamiento compensatorio en lugar de más riesgoso. Estos hallazgos subrayan la importancia de comprender el comportamiento humano bajo latencia y destacan el valor potencial de la simulación basada en realidad virtual para futuras investigaciones.
Esta tesis examina el papel de la conducción teleoperada (ToD) como solución complementaria a los vehículos autónomos (AVs) en escenarios en los que los AVs encuentran limitaciones operacionales. Se utilizo un simulador de conducción de realidad virtual (RV) para evaluar el impacto de la latencia de la red en el desempeño de los vehículos teleoperados y el comportamiento del conductor en entornos rurales. La seguridad se evaluó mediante el tiempo posterior al paso por el punto común de las trayectorias de los vehículos (PET), la aceleración inicial (IA) y el número de brechas observadas (NGO). Los participantes completaron maniobras de paso y giro a la izquierda con brechas fijas en intersecciones donde las señales de tráfico no funcionaban debido a cortes de energía. Estos apagones reflejan condiciones del mundo real causadas por huracanes, desastres importantes o fallas en la generación de energía. Los resultados muestran que las maniobras de giro a la izquierda y las brechas cortas disminuyen el PET, aumentando el riesgo de colisión. Contrario a la hipótesis inicial, los valores de latencia más altos resultaron en un aumento de PET, lo que sugiere un comportamiento compensatorio en lugar de más riesgoso. Estos hallazgos subrayan la importancia de comprender el comportamiento humano bajo latencia y destacan el valor potencial de la simulación basada en realidad virtual para futuras investigaciones.
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Date
2025-07-11
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Keywords
Road Safety, Teleoperated Driving, Latency, Driving Behavior, PET