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路徑規(guī)劃中的Motion Planning存在的問(wèn)題與挑戰(zhàn)

汽車(chē)ECU開(kāi)發(fā) ? 來(lái)源:十一號(hào)組織 ? 作者:小作坊鉗工 ? 2022-11-10 09:33 ? 次閱讀

自動(dòng)駕駛的定位、感知、預(yù)測(cè)、決策規(guī)劃和控制等模塊中,感知模塊就像是人的眼睛和耳朵,負(fù)責(zé)對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行感知;控制模塊就像人的雙手和雙腳,負(fù)責(zé)最終的加減速、轉(zhuǎn)向等操作;而決策規(guī)劃模塊就像人的大腦,基于接收到的感知等信息進(jìn)行行為決策和軌跡生成。

正如人的大腦又分為左腦和右腦一樣,決策規(guī)劃模塊又可以繼續(xù)分為行為決策層(Behavioral Layer)和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃層(Motion Planning)。

其中,行為決策層在接收到全局路徑后,結(jié)合感知信息,進(jìn)行具體的行為決策;運(yùn)動(dòng)規(guī)劃層根據(jù)具體的行為決策,規(guī)劃生成一條滿(mǎn)足特定約束條件的軌跡,該軌跡作為控制模塊的輸入決定車(chē)輛最終行駛路徑。

隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)的不斷提高,決策規(guī)劃層作為自動(dòng)駕駛的大腦,其重要性也隨之提高。但與人腦相比,自動(dòng)駕駛的這顆大腦還有太長(zhǎng)的路需要追趕。本文將通過(guò)萬(wàn)字詳述路徑規(guī)劃中的Motion Planning存在的問(wèn)題與挑戰(zhàn)。

1. Motion Planning常用算法

Motion Planning算法是從機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的,逐漸發(fā)展出適用于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的各種算法。論文[1]對(duì)Motion Planning的軌跡生成方法做了綜述,介紹的方法如下圖所示。

基于采樣搜索的算法:Dijkstra、RRT、A*、hybird A*和Lattice等;

基于曲線(xiàn)插值的算法:RS曲線(xiàn)、Dubins曲線(xiàn)、多項(xiàng)式曲線(xiàn)、貝塞爾曲線(xiàn)和樣條曲線(xiàn)等;

基于最優(yōu)化的算法:Apollo的piecewise-jerk等;

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上述算法一般都是相互結(jié)合在一起使用的。比如多項(xiàng)式曲線(xiàn)需要對(duì)終端狀態(tài)進(jìn)行采樣、貝塞爾曲線(xiàn)對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行采樣、hybird A*中使用到了RS曲線(xiàn)或者Dubins曲線(xiàn)等。

論文[1]總結(jié)了各種軌跡生成算法的優(yōu)缺點(diǎn),如下圖所示??梢?jiàn)沒(méi)有哪一種算法是完美的,需要結(jié)合具體的場(chǎng)景和工況選用合適的算法。目前行業(yè)內(nèi)應(yīng)用比較多的是多項(xiàng)式曲線(xiàn)插值(高速場(chǎng)景)和最優(yōu)化的算法。

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2. Motion Planning問(wèn)題與挑戰(zhàn)

上述介紹的Motion Planning的算法,基本能解決大部分的自動(dòng)駕駛場(chǎng)景軌跡生成問(wèn)題,軌跡生成算法已經(jīng)不是主要瓶頸。但是在Motion Planning領(lǐng)域內(nèi)仍然存在許多挑戰(zhàn)需要去攻克,主要包括以下幾個(gè)方面:

最優(yōu)性問(wèn)題;

認(rèn)知推理問(wèn)題;

不確定性問(wèn)題(Uncertainty/Probability);

Single-Agent;

Multiple-Agent;

工程化問(wèn)題。

2.1 最優(yōu)性問(wèn)題

全局最優(yōu)是NP-hard問(wèn)題[3],為了實(shí)時(shí)性,行業(yè)內(nèi)多數(shù)采用橫縱向解耦的規(guī)劃方法。但是這么做會(huì)犧牲最優(yōu)性,在一些工況下不能得到良好的車(chē)輛行為,比如超車(chē)[2]、對(duì)向來(lái)車(chē)、向心加速度約束處理、橫向規(guī)劃需要考慮縱向規(guī)劃能力等。 例如,當(dāng)自動(dòng)駕駛主車(chē)(Autonomous Driving Car ,ADC)前方有一個(gè)減速行駛的車(chē)輛時(shí),橫縱向解耦的方法一般只有當(dāng)前方車(chē)輛車(chē)速降低到一定值時(shí)才會(huì)超車(chē)行駛。ADC的行為表現(xiàn)就是先減速甚至停車(chē),然后再繞障行駛,這顯然不是最優(yōu)的行駛策略。 如果采用時(shí)空一體化規(guī)劃方法,則可以避免減速或者停車(chē)行為。下圖中左圖是解耦方法的示例,在前方有減速停車(chē)車(chē)輛時(shí),ADC會(huì)進(jìn)行減速。右圖是時(shí)空規(guī)劃的示例,在前方車(chē)輛減速時(shí)ADC會(huì)進(jìn)行超車(chē)。

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2.2 認(rèn)知推理問(wèn)題

2.2.1 地圖拓?fù)渫评?/p>

以Apollo為例,PNC Map模塊從HD Map模塊提取數(shù)據(jù)形成參考線(xiàn),并且通過(guò)HD Map模塊的API接口查詢(xún)道路元素。但Motion Planning模塊會(huì)忽略了一些道路的拓?fù)潢P(guān)系,例如匯入?yún)R出路口,而這些特殊的道路拓?fù)涫菚?huì)影響到車(chē)輛的行為。

此外,在沒(méi)有HD Map模塊而單純依靠視覺(jué)車(chē)道線(xiàn)的情況下,此時(shí)感知車(chē)道線(xiàn)會(huì)發(fā)生異常。在匯入?yún)R出道路和十字路口道路中,其道路拓?fù)鋯?wèn)題尤為凸顯。

2.2.2 障礙物統(tǒng)一建模

交通場(chǎng)景的參與者有車(chē)輛、摩托車(chē)、自行車(chē)、行人、錐桶等。廣義上來(lái)講還包括人行橫道、紅綠燈、道路限速等地圖靜態(tài)元素,Motion Planning需要針對(duì)不同的元素做出不同的決策。障礙物統(tǒng)一建??梢院?jiǎn)化問(wèn)題,并且提升計(jì)算效率。

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Aopllo將所有交通參與者抽象為Static Obstacle,Dynamic Obstacle和Virtual Obstacle,Obstacle就是box, Static Obstacle和Dynamic Obstacle為車(chē)輛、行人等, Virtual Obstacle為人行橫道、禁停區(qū)等。路徑規(guī)劃時(shí)不考慮Virtual Obstacle。

使用能量場(chǎng)相關(guān)的方法,將交通參與者使用能量函數(shù)表示。上圖中間圖就是清華[4]提出的行車(chē)安全場(chǎng),由靜止物體的勢(shì)能場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能場(chǎng)和駕駛員的行為場(chǎng)構(gòu)成。最優(yōu)軌跡就是尋找一條能量和最小的軌跡。

論文[5]將交通參與者分為obstacle-like和constraint-like。obstacle-like是動(dòng)靜態(tài)車(chē)輛、紅燈等,將其映射到slt的3D柵格中。constraint-like是限速、停車(chē)標(biāo)志等,作為semantic boundary。根據(jù)決策序列動(dòng)作在slt配置空間內(nèi)生成若干cube邊界供軌跡生成使用。

2.2.3 場(chǎng)景認(rèn)知推理

由于現(xiàn)實(shí)中環(huán)境的復(fù)雜性,一種決策策略或者規(guī)劃方法難以處理不同的工況。因此對(duì)行駛環(huán)境進(jìn)行分類(lèi),在不同的場(chǎng)景下選擇不同的策略可以提升Motion Planning的性能。那么怎么進(jìn)行場(chǎng)景分類(lèi)和場(chǎng)景識(shí)別,在不同的場(chǎng)景Motion Planning又該有哪些不同?這些問(wèn)題都是需要解決的。

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Aopllo中場(chǎng)景分類(lèi)為L(zhǎng)ANE_FOLLOW、SIDE_PASS、STOP_SIGN_UNPROTECTED等。有兩種場(chǎng)景識(shí)別方式,一是通過(guò)規(guī)則的方法,一是通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法。不同的scenario有不同的stage,stage中依次執(zhí)行task。即使是相同的task在不同scenario中參數(shù)配置也可能不同。

毫末基于城市場(chǎng)景路口多、擁堵多和變道多的特點(diǎn),將行駛場(chǎng)景分為十類(lèi),顯然是和Apollo中的scenario分類(lèi)是不同的,然而毫末的場(chǎng)景識(shí)別方法卻不得而知。毫末此外還提出了行駛環(huán)境熵的概念來(lái)描述行駛環(huán)境的擁堵?tīng)顟B(tài)。

2.3 不確定性

2.3.1 定位不確定性

在多數(shù)的Motion Planning中都是認(rèn)為定位是足夠準(zhǔn)確的,但是實(shí)際場(chǎng)景中由于遮擋、多徑干涉等問(wèn)題,定位往往是不準(zhǔn)確的。以論文[6]中的左下圖所示,由于定位誤差導(dǎo)致從HD Map模塊查詢(xún)到的道路邊界產(chǎn)生誤差,從而使規(guī)劃和車(chē)輛行駛軌跡在道路邊界上。

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論文將定位不確定性假設(shè)為高斯分布,并且定位模塊可以計(jì)算出概率分布的期望與方差。論文將車(chē)輛坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到了UTM坐標(biāo)系下,根據(jù)定位的高速分布情況和坐標(biāo)變換公式,就可以計(jì)算出車(chē)輛周?chē)h(huán)境在定位影響下的不確定性,如上右圖所示,其中顏色越深表示不確定性越大,其不確定性計(jì)算公式主要由下式得到。

可以發(fā)現(xiàn)距離ADC越遠(yuǎn)其不確定越高,隨著車(chē)輛的前進(jìn),其不確定性會(huì)被更新。路徑規(guī)劃方法采用了Lattice(五次多項(xiàng)式曲線(xiàn))的方法,在cost計(jì)算時(shí),增加了兩個(gè)項(xiàng)目。一個(gè)是硬約束:規(guī)劃路徑上點(diǎn)的最大不確定性不能大于某一個(gè)閾值;二是在cost function中增加了不確定性的權(quán)重和。

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2.3.2 感知不確定性

由于傳感器噪聲、車(chē)輛震動(dòng)、行駛環(huán)境和不完善的算法,感知得到結(jié)果具有不確定性,甚至是錯(cuò)誤的。由于感知的不確定性會(huì)造成Motion Planning結(jié)果的不安全性。一種簡(jiǎn)單的處理方式是加buffer,但是粗暴的處理方式會(huì)減小Motion Planning的可行域,可能造成過(guò)于激進(jìn)或者過(guò)于保守的行駛策略。

論文[7]以裝備了Around View Monitoring(AVM)的泊車(chē)應(yīng)用為例,由于感知誤差會(huì)使路徑規(guī)劃在實(shí)際超車(chē)位置停車(chē),可能會(huì)發(fā)生碰撞,如下左圖所示。論文將感知的不確定性建模為高斯分布,感知效果距離ADC越遠(yuǎn)不確定性越高,如下右圖所示。

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論文中整體架構(gòu)如下左圖所示論文,采用此算法后的效果如下右圖所示。

Parking space sampling:對(duì)距離ADC最近的兩個(gè)角點(diǎn)進(jìn)行采樣,將采樣點(diǎn)看作是正態(tài)分布的,根據(jù)采樣角點(diǎn)和設(shè)定的??臻g的長(zhǎng)度,計(jì)算ADC后軸中心的停車(chē)點(diǎn);

Path candidate generation:采用ocp理論對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行路徑規(guī)劃,其中將時(shí)域問(wèn)題轉(zhuǎn)化為Ferent坐標(biāo)系下,并使用SQP求解非線(xiàn)性問(wèn)題;

Optimal Path Selection:使用utility theory進(jìn)行最優(yōu)路徑的選擇。Utility function為:EU(s) = P(s) x Uideal(s) +(1-P(s)) x Ureal(s),其中P(s)為路徑對(duì)應(yīng)采樣點(diǎn)的概率,Uideal為路徑到目標(biāo)點(diǎn)(當(dāng)前時(shí)刻感知檢測(cè)到的,并非采樣得到的)的偏差效用函數(shù)值,Ureal為路徑上到ADC當(dāng)前位置的效用函數(shù)值。

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2.3.3 預(yù)測(cè)不確定性

預(yù)測(cè)是實(shí)現(xiàn)L4以上高級(jí)別自動(dòng)駕駛的重要環(huán)節(jié)。然而截至目前,預(yù)測(cè)對(duì)整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)仍是一個(gè)非常難的問(wèn)題。因此預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性很差,在不確定性預(yù)測(cè)結(jié)果下做Motion Planning是非常重要的。

論文[8]提出了一個(gè)基于高斯分布的規(guī)劃架構(gòu),處理預(yù)測(cè)和控制不確定性帶來(lái)的規(guī)劃軌跡不安全的問(wèn)題。

候選軌跡生成:通過(guò)多階段橫縱向采樣生成。可以理解為Aopllo Lattice方法。

預(yù)測(cè)軌跡生成:對(duì)于某一個(gè)車(chē)輛的軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)(進(jìn)行規(guī)劃)時(shí),認(rèn)為其他車(chē)輛是勻速行駛的,并且其狀態(tài)都是確定的,則通過(guò)對(duì)候選軌跡的cost計(jì)算,得到最優(yōu)的預(yù)測(cè)軌跡。之后通過(guò)卡爾曼濾波計(jì)算預(yù)測(cè)軌跡的概率分布,并假設(shè)其遵從正態(tài)分布。

ADC軌跡生成:此時(shí)需要考慮其他交通參與者的預(yù)測(cè)的不確定性。針對(duì)每一條候選軌跡,通過(guò)LQR算法計(jì)算出控制誤差,然后再通過(guò)卡爾曼濾波計(jì)算出軌跡的概率分布,在軌跡評(píng)價(jià)進(jìn)行cos計(jì)算時(shí),碰撞檢測(cè)是基于預(yù)測(cè)和ADC規(guī)劃軌跡的概率分布的,即在所有概率分布內(nèi)都不能發(fā)生碰撞。

作者認(rèn)為此方法相當(dāng)于給box加上一個(gè)自適應(yīng)的buffer,而常規(guī)的固定大小的buffer會(huì)導(dǎo)致保守或者激進(jìn)的駕駛行為。

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論文[9]論文提出了一種可以嵌入現(xiàn)有Motion Planning框架的fail-safe機(jī)制,分為三部分:

Set-based prediction:根據(jù)制定的交通參與者的駕駛策略和車(chē)輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,將原有的交通參與者單一的預(yù)測(cè)軌跡,改為多預(yù)測(cè)軌跡;

Fail-safe trajectory:根據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果,計(jì)算原planning trajectory有碰撞風(fēng)險(xiǎn)的第一個(gè)軌跡點(diǎn),然后再根據(jù)最優(yōu)化理論生成軌跡;

Online verification:將ADC在第二步生成的軌跡上進(jìn)行投影,判斷其是否和第一步的預(yù)測(cè)車(chē)輛軌跡是否有碰撞。

感覺(jué)此方法是又重新做了一遍Motion Planning,由于論文中沒(méi)有描述fail-safe trajectory是否考慮decision的結(jié)果,可能會(huì)造成safe trajectory不滿(mǎn)足decision結(jié)果,并且此論文只是仿真,并沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用。

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2.3.4 Partially Observable Environments

由于傳感器自身的感知范圍受限和感知結(jié)果的不確定性,在不良光照或者惡劣天氣中會(huì)進(jìn)一步放大。而在城市工況中,建筑物的遮擋會(huì)造成不完全感知,如下圖所示。此外,大型車(chē)輛也會(huì)造成感知遮擋問(wèn)題,而多數(shù)的Motion Planning都是以完全感知進(jìn)行處理的,規(guī)劃結(jié)果具有很大的不安全性。

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論文[10]提出了一種處理不完全感知的安全的Motion Planning,使規(guī)劃軌跡在最危險(xiǎn)情況下可以在車(chē)輛最大制動(dòng)能力下安全停車(chē)而不發(fā)生碰撞。分為兩種情況:一是在直道上行駛考慮感知的不確定性和感知距離范圍,二是在城市十字路口考慮不完全感知情況。并且容易嵌入其他的Motion Planning架構(gòu)中,作者在其之前提出基于最優(yōu)化方法的軌跡規(guī)劃中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證(綜述中的圖(b))。

作者為其理論設(shè)計(jì)了幾個(gè)假設(shè):

定位的縱向位置和速度信息遵從高斯分布;

感知的有效范圍是已知的,并且感知的結(jié)果遵從高斯分布;

地圖信息中包含建筑物位置,且為凸多邊形;

使用Intelligent Driver Model(IDM)進(jìn)行車(chē)輛加速度預(yù)測(cè)。

由于論文分直道和十字路口兩種情況處理,因此需要進(jìn)行場(chǎng)景識(shí)別,論文采用了基于規(guī)則的方式進(jìn)行場(chǎng)景識(shí)別。

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上左圖:紅色虛線(xiàn)是感知觀(guān)測(cè)到的環(huán)境的時(shí)間,黑色虛線(xiàn)是進(jìn)行Motion Planning的時(shí)間,可見(jiàn)Motion Planning使用的感知信息是tp時(shí)刻前的。此外由于Motion Planning要保證連續(xù)性,在Motion Planning計(jì)算周期tpin時(shí)間內(nèi)的規(guī)劃軌跡要保證一致。更重要的是由于執(zhí)行器的延遲,在tsafe時(shí)間內(nèi)要保證軌跡的安全性。論文中tsafe= 2tpin;

上中圖:在直道行駛分為感知范圍內(nèi)沒(méi)有車(chē)輛或者感知范圍內(nèi)有車(chē)輛兩種情況:一是感知范圍內(nèi)沒(méi)有車(chē)輛,假設(shè)駕駛感知范圍外有一個(gè)靜止車(chē)輛,將其設(shè)為虛擬靜止障礙物,通過(guò)其高斯分布特性可以計(jì)算得到tsafe時(shí)刻內(nèi),滿(mǎn)足以最大制動(dòng)能力剎車(chē)的縱向位移和速度約束;二是感知范圍內(nèi)有車(chē)輛,考慮感知不確定性情況下的最危險(xiǎn)情況,即前車(chē)以最大制動(dòng)能力剎車(chē),通過(guò)其高斯分布特性可以計(jì)算得到tsafe時(shí)刻內(nèi),滿(mǎn)足以最大制動(dòng)能力剎車(chē)的縱向位移和速度約束;

上右圖:在十字路口行駛,根據(jù)IDM模型計(jì)算ADC是需要讓行還是有路權(quán)需要明確表明表明自己優(yōu)先通過(guò)的意圖。最后轉(zhuǎn)換為直道行駛的兩種類(lèi)型的約束。

2.4 Single Agent

Single Agent認(rèn)為是單智能體問(wèn)題,即ADC會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境做出決策,而不考慮ADC行為決策對(duì)其他交通參與者的影響,顯然這種假設(shè)是不對(duì)的,但是卻簡(jiǎn)化了Motion Planning問(wèn)題。

行為決策是影響自動(dòng)駕駛發(fā)展的另一個(gè)重要方面,隨著自動(dòng)駕駛的等級(jí)越高,行為決策的重要性越高。行為決策的難點(diǎn)是如何體現(xiàn)自動(dòng)駕駛車(chē)輛的智能性,如何使自動(dòng)駕駛車(chē)輛可以像人類(lèi)駕駛員一樣處理高維度、多約束的復(fù)雜場(chǎng)景,甚至要比人類(lèi)駕駛員的表現(xiàn)更好。

目前多數(shù)方法是基于規(guī)則的方法,其能力有限。以基于規(guī)則方法的行為決策來(lái)說(shuō),在下匝道工況,一般會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)距離匝道口的距離閾值。當(dāng)ADC到匝道口的距離在閾值內(nèi)時(shí),就開(kāi)始向最右側(cè)車(chē)道變道。

假設(shè)這個(gè)閾值是2km,如果ADC在匝道口2.1m處位于中間車(chē)道行駛,此時(shí)前方剛好有輛車(chē)且速度較低,基于規(guī)則的行為決策一般會(huì)選擇向左側(cè)車(chē)道變道(左側(cè)車(chē)道限速高,超車(chē)遵從左側(cè)超車(chē),從小鵬NGP等可以看出也是左側(cè)車(chē)道優(yōu)先)。但是變道后距離匝道口的距離閾值小于2km,此時(shí)需要向最右側(cè)車(chē)道變道,需要連續(xù)進(jìn)行二次變道,會(huì)顯得不夠智能。

再比如在匝道前500m最右側(cè)車(chē)道行駛,前方由于施工或者事故不能行駛,此時(shí)只能由駕駛員接管。由此可見(jiàn),由于現(xiàn)實(shí)工況的復(fù)雜性,基于規(guī)則的行為決策方式很難做到良好的駕乘體驗(yàn)。

港科大關(guān)于OPMDP[11]的行為決策工作,相比于基于規(guī)則的方法,性能有了一定提升,其對(duì)ADC和其他交通參與者的行為進(jìn)行了剪枝,降低了OPMDP的耗時(shí)。但是其考慮了其他交通參與者會(huì)對(duì)ADC的行為進(jìn)行規(guī)避等,可以看出是一個(gè)Multiple Agent問(wèn)題來(lái)處理。

2.5 Multiple Agent

上述的Single Agent中認(rèn)為交通參與者不會(huì)對(duì)ADC的行為做出相應(yīng)的決策.但實(shí)際中,當(dāng)ADC做出決策后,其行為會(huì)影響到其他交通參與者的行為,而使原有的預(yù)測(cè)結(jié)果的可信性降低,尤其是有些簡(jiǎn)單基于規(guī)則的prediction不依賴(lài)于Motion Planning結(jié)果,或者使用上一幀Motion Planning的結(jié)果(Apollo)。

例如在下圖左圖中,當(dāng)ADC L沿著trajectory1行駛時(shí),A2可能會(huì)減速避讓。當(dāng)ADC L沿著trajectory2行駛時(shí),A2可能會(huì)加速通過(guò)路口。但是當(dāng)ADC L沿著trajectory2行駛時(shí),預(yù)測(cè)A2可能會(huì)加速通過(guò)路口,但是A2可能會(huì)理解錯(cuò)ADC L的意圖進(jìn)行減速,會(huì)造成兩輛車(chē)鎖死。因此ADC怎么理解其他交通參與者的意圖和怎么讓其他交通車(chē)?yán)斫釧DC的意圖至關(guān)重要[12]。

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2.6 工程化問(wèn)題

在Motion Planning中還面臨一些工程化問(wèn)題,主要包括如下幾個(gè)方面。

實(shí)時(shí)性:在第一個(gè)問(wèn)題中提到的了最優(yōu)性問(wèn)題,如果要解決,由于在三維空間搜索計(jì)算的復(fù)雜性,其實(shí)時(shí)性很能保證,這也是限制時(shí)空聯(lián)合規(guī)劃應(yīng)用的一個(gè)原因。此外最優(yōu)化算法中的大規(guī)模約束和非線(xiàn)性也面臨實(shí)時(shí)性的挑戰(zhàn)。

完備性:插值、Lattice等算法是概率完備的,尤其在復(fù)雜多障礙物環(huán)境中,有限的采樣很難獲得無(wú)碰撞的軌跡。而最優(yōu)化方法由于數(shù)值求解,也不能達(dá)到完備性,常用的osqp求解器甚至?xí)o出一個(gè)錯(cuò)誤的解。

難量化性:Motion Planning中的評(píng)價(jià)指標(biāo)多是主觀(guān)性的,比如舒適性和通過(guò)性等,很難量化評(píng)價(jià)。不同工程師調(diào)參得到體感不同,又與乘客的主觀(guān)感受不同。因此提出了機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來(lái)學(xué)習(xí)Motion Planning中的參數(shù)或者變道策略。

3. 行業(yè)解決方案

針對(duì)上述問(wèn)題與挑戰(zhàn),行業(yè)內(nèi)公司也在積極探索并提出了一些解決方案,下面列舉一二。

輕舟智航采用了時(shí)空聯(lián)合規(guī)劃解決最優(yōu)性問(wèn)題,提高規(guī)劃性能,并且自研了非線(xiàn)性規(guī)劃器高效求解[2]。

圖森未來(lái)新一代框架中,感知模塊在提供障礙物位置、速度等信息時(shí),同時(shí)提供不確定性或者概率信息,以保證決策規(guī)劃可以提前做出安全舒適的決策[13]。

特斯拉將planner用于交通參與者的其他車(chē)輛。但與其他車(chē)輛交互時(shí),不能只為ADC規(guī)劃,而是要為所有交通參與者共同規(guī)劃,針對(duì)整體場(chǎng)景的交通流進(jìn)行優(yōu)化。為了做到這一點(diǎn),會(huì)為場(chǎng)景中的每個(gè)參與對(duì)象都運(yùn)行autopilot規(guī)劃器。除此之外,針對(duì)停車(chē)場(chǎng)景,采用A*搜索算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合策略,大大減少了A*算法的節(jié)點(diǎn)探索[15]。

小鵬和特斯拉針對(duì)車(chē)道線(xiàn)缺失,道路拓?fù)渥兓瘑?wèn)題做了優(yōu)化[14]。

Waymo提出了ChauffeurNet用于提升決策性能[16],Apollo借鑒ChauffeurNet提出了自己的強(qiáng)化學(xué)習(xí)架構(gòu)[17]。

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:自動(dòng)駕駛決策規(guī)劃中的問(wèn)題與挑戰(zhàn)

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