Deep Multi-Agent Reinforcement Learning for Highway On-Ramp Merging in Mixed Traffic

强化学习 可扩展性 计算机科学 监督人 利用 分布式计算 人工智能 计算机安全 数据库 政治学 法学
作者
Dong Chen,Mohammad R. Hajidavalloo,Zhaojian Li,Kaian Chen,Yongqiang Wang,Longsheng Jiang,Yue Wang
出处
期刊:IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:24 (11): 11623-11638 被引量:86
标识
DOI:10.1109/tits.2023.3285442
摘要

On-ramp merging is a challenging task for autonomous vehicles (AVs), especially in mixed traffic where AVs coexist with human-driven vehicles (HDVs). In this paper, we formulate the mixed-traffic highway on-ramp merging problem as a multi-agent reinforcement learning (MARL) problem, where the AVs (on both merge lane and through lane) collaboratively learn a policy to adapt to HDVs to maximize the traffic throughput. We develop an efficient and scalable MARL framework that can be used in dynamic traffic where the communication topology could be time-varying. Parameter sharing and local rewards are exploited to foster inter-agent cooperation while achieving great scalability. An action masking scheme is employed to improve learning efficiency by filtering out invalid/unsafe actions at each step. In addition, a novel priority-based safety supervisor is developed to significantly reduce collision rate and greatly expedite the training process. A gym-like simulation environment is developed and open-sourced with three different levels of traffic densities. We exploit curriculum learning to efficiently learn harder tasks from trained models under simpler settings. Comprehensive experimental results show the proposed MARL framework consistently outperforms several state-of-the-art benchmarks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
xiaxianong完成签到,获得积分10
2秒前
旦旦旦旦旦旦完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
NAN完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
uilyang发布了新的文献求助30
4秒前
xiao双月完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
木头羊发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
wangwei完成签到 ,获得积分10
6秒前
安南完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
ttrr完成签到,获得积分10
8秒前
zheng发布了新的文献求助10
8秒前
Jadedew完成签到,获得积分10
8秒前
JamesPei应助我迷了鹿采纳,获得10
8秒前
lx发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
ziyuixnshi发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Ava应助demian采纳,获得10
10秒前
Tireastani应助刘四毛采纳,获得10
11秒前
ally完成签到,获得积分10
12秒前
搬砖的冰美式完成签到,获得积分10
12秒前
丞123完成签到,获得积分10
12秒前
大型海狮完成签到,获得积分10
13秒前
Hyh_发布了新的文献求助10
13秒前
天天快乐应助lzh采纳,获得10
14秒前
zpz发布了新的文献求助10
14秒前
李爱国应助SAODEN采纳,获得10
14秒前
苹果丝完成签到 ,获得积分10
14秒前
16秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986618
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529071
关于积分的说明 11243225
捐赠科研通 3267556
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803784
邀请新用户注册赠送积分活动 881185
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808582