managing21.be

Wetenschappers van de University of Sydney en de Queensland University of Technology (QUT), ondersteund door het ministerie van transport van Queensland hebben een technologie ontwikkeld om botsingen tussen voertuigen en dieren te voorkomen. Met het project heeft het team wetenschappers een wereldprimeur.

Wetenschappers van het Australian Centre for Robotics (University of Sydney) en het Centre for Accident Research and Road Safety (Queensland University of Technology) werkten twaalf maanden aan de ontwikkeling van het Large Animal Activated Roadside Monitoring and Alert System (Laarma). Het systeem werd inmiddels ook met succes getest.

De onderliggende code van de technologie wordt op het platform van GitHub wereldwijd gratis beschikbaar gesteld. Hierdoor krijgen onderzoekers en natuurbeschermers overal ter wereld de mogelijkheid om gelijkaardige modellen te ontwikkelen. “Met deze open toegang tot de software kunnen potentieel veel meer bedreigde diersoorten worden beschermd”, werpen de onderzoekers op. “Dat geldt onder meer voor de rode panda in Nepal, de reuzenmiereneter in Brazilië, het schubdier in Zuidoost-Azië en de sneeuwluipaard in Centraal-Azië. Dat zijn allemaal dieren die gevaar lopen wanneer ze wegen oversteken die hun leefgebied versnipperen.”

Laarma is een goedkoop systeem, aangedreven door artificiële intelligentie, dat gebruik maakt van sensoren om grote dieren langs de weg te detecteren. Zodra een dier wordt waargenomen, activeert het systeem nabijgelegen flitsende waarschuwingsborden om bestuurders alert te maken.

De veldtest vond plaats in het noorden van Queensland, waar vaak aanrijdingen met kasuarissen worden gemeld. Het systeem detecteerde de kasuarissen met een nauwkeurigheid van 97 procent en registreerde meer dan 287 waarnemingen. De waarschuwingen bleken volgens de onderzoekers efficiënt, want wanneer de waarschuwingssignalen werden geactiveerd, bleken de autobestuurders hun snelheid sterk te reduceren.

Autonome bescherming

Het Laarma-systeem bestaat uit sensoren – met camera’s, thermische beeldvorming en lidar – die op palen worden gemonteerd. “Uniek is de zelflerende artificiële intelligentie, die zonder menselijke tussenkomst zichzelf blijft verbeteren”, werpen de onderzoekers op. Aan het einde van de proef detecteerde het systeem dieren binnen een straal van honderd meter met een nauwkeurigheid van 78,5 procent. De prestaties van het systeem ging snel vooruit. Bij de start werd slechts een detectiegraad van amper 4,2 procent gemeld. Vijf maanden later was dat cijfer echter tot 78,5 procent opgelopen. Tegelijkertijd daalde de gemiddelde snelheid van voertuigen met maximaal 6,3 kilometer per uur zodra de waarschuwingsborden begonnen te flitsen.

“Het systeem leert zelf hoe het beter wordt,” verduidelijkt onderzoeksleider Kunming Li, docent robotica aan het Australian Centre for Robotics. “Elke keer dat de technologie een kasuaris opmerkt, leert het systeem iets nieuws over het uiterlijk van het dier, zelfs wanneer de kasuaris in de schaduw staat, zich achter bomen beweegt of snel oversteekt. Het systeem zoekt niet alleen naar een match, want het begint te begrijpen hoe een kasuaris er doorgaans uitziet onder wisselende omstandigheden. Dat maakt het systeem slimmer en betrouwbaarder bij herhaald gebruik. Dit is een grote stap in de richting van een autonome bescherming van wilde dieren.”

Om de waarschuwingen voor bestuurders zo efficiënt mogelijk te maken, ontwierpen onderzoekers doelgerichte boodschappen op de elektronische waarschuwingsborden. Ze maakten hierbij gebruik van gedragswetenschappelijke technieken. Het team testte verschillende boodschappen met focusgroepen, ondervroeg meer dan 550 Australische bestuurders en voerde rijsimulaties uit om te bepalen welke boodschappen het meest geschikt zijn om de chauffeurs aan te zetten hun snelheid te verlagen. “In tegenstelling tot permanente gele waarschuwingsborden, die vaak worden genegeerd, verschijnt Laarma alleen wanneer een dier daadwerkelijk aanwezig is, waardoor de boodschap meer impact heeft”, stippen de onderzoekers aan.

De proef toonde aan dat de snelheid van de voertuigen met gemiddeld 6,3 kilometer per uur daalde wanneer het waarschuwingsbord actief was. “Deze verandering in het rijgedrag is van grote betekenis”, stippen de onderzoekers aan. “Elke kilometer per uur telt als het gaat om reactietijd, remweg en het vermijden van een ongeval. Los van de technologische doorbraak zijn we bijzonder bemoedigd door de gedragsdata, die tonen dat contextspecifieke waarschuwingen echt invloed hebben op het gedrag van de chauffeurs. Dit kan het aantal fatale botsingen sterk verminderen.”

“Het systeem heeft een dubbel doel”, geven de onderzoekers aan. “Het is immers in staat om zowel bedreigde dieren als weggebruikers te beschermen. Kasuarissen zijn met uitsterven bedreigd. Maar het gaat hier ook om grote dieren. Een botsing met een kasuaris bij 100 kilometer per uur kan aanvoelen alsof men tegen een koelkast rijdt. Het systeem heeft dan ook de mogelijkheid om levens – zowel van mensen als van vogels – te redden. Het systeem kan al worden getraind om meerdere diersoorten te herkennen.