Hierarchical Evasive Path Planning Using Reinforcement Learning and Model Predictive Control

强化学习 计算机科学 运动规划 弹道 汽车工业 路径(计算) 过程(计算) 模型预测控制 人工神经网络 控制(管理) 航程(航空) 人工智能 机器学习 机器人 工程类 操作系统 物理 航空航天工程 程序设计语言 天文
作者
Árpád Fehér,Szilárd Aradi,Tamás Bécsi
出处
期刊:IEEE Access [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:8: 187470-187482 被引量:8
标识
DOI:10.1109/access.2020.3031037
摘要

Motion planning plays an essential role in designing self-driving functions for connected and autonomous vehicles. The methods need to provide a feasible trajectory for the vehicle to follow, fulfilling different requirements, such as safety, efficiency, and passenger comfort. In this area, algorithms must also meet strict real-time expectations, since, especially in an emergency, the decision time is limited, which raises a trade-off for the feasibility requirements. This article proposes a hierarchical path planning solution for evasive maneuvering, where a Twin Delayed DDPG reinforcement learning agent generates the parameters of a geometric path consisting of chlotoids and straight sections, and an underlying model predictive control loop fulfills the trajectory following tasks. The method is applied to the automotive double lane-change test, a common emergency situation, comparing its results with human drivers' performance using a dynamic simulation environment. Besides the test's standardized parameters, a broader range of topological layouts is chosen, both for the training and performance evaluation. The results show that the proposed method highly outperforms human drivers, especially in challenging situations, while meeting the computational requirements, as the pre-trained neural network and path generation algorithm can provide a solution in an instant, based on the experience gained during the training process.

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
HJX完成签到,获得积分10
1秒前
李查查完成签到 ,获得积分10
2秒前
1335804518完成签到 ,获得积分10
2秒前
sci_zt完成签到 ,获得积分10
4秒前
xinL完成签到,获得积分10
7秒前
M6完成签到,获得积分10
9秒前
忧虑的静柏完成签到 ,获得积分10
11秒前
黑咖啡完成签到,获得积分10
12秒前
JF123_完成签到 ,获得积分10
13秒前
Zp完成签到,获得积分10
15秒前
shaaa完成签到,获得积分20
16秒前
wuyyuan完成签到 ,获得积分10
17秒前
Jasmineyfz完成签到 ,获得积分10
18秒前
欢喜可愁完成签到 ,获得积分10
24秒前
TianFuAI完成签到,获得积分10
25秒前
欢呼白晴完成签到 ,获得积分10
28秒前
Zhaowx完成签到,获得积分10
29秒前
诚心桐完成签到,获得积分10
30秒前
自律的王一博完成签到,获得积分10
32秒前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
Xiaoxiao应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
35秒前
东方醉蝶完成签到 ,获得积分10
37秒前
Spring完成签到,获得积分10
38秒前
王QQ完成签到 ,获得积分10
39秒前
雨诺完成签到,获得积分20
39秒前
火星完成签到 ,获得积分10
41秒前
小情绪完成签到 ,获得积分10
43秒前
西奥牧马完成签到 ,获得积分10
44秒前
聪明铸海完成签到,获得积分10
45秒前
美少叔叔完成签到,获得积分10
45秒前
善学以致用应助ding7862采纳,获得10
45秒前
46秒前
闫栋完成签到 ,获得积分10
49秒前
CosnEdge完成签到,获得积分10
50秒前
记得吃早饭完成签到 ,获得积分10
51秒前
南攻完成签到,获得积分10
51秒前
你真是那个啊完成签到,获得积分10
52秒前
弱水完成签到 ,获得积分10
58秒前
在水一方应助山君采纳,获得10
58秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5599922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685747
关于积分的说明 14838974
捐赠科研通 4674097
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538431
邀请新用户注册赠送积分活动 1505597
关于科研通互助平台的介绍 1471086