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
vvvvvv发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
benbengouj完成签到,获得积分10
1秒前
wh完成签到,获得积分10
1秒前
小落看不完完成签到 ,获得积分10
1秒前
大个应助linlinWang采纳,获得10
2秒前
邓佳鑫Alan应助懒人采纳,获得10
2秒前
Disguise完成签到 ,获得积分10
2秒前
日月小完成签到,获得积分10
2秒前
A1youWe发布了新的文献求助10
2秒前
diu完成签到,获得积分10
2秒前
风清扬发布了新的文献求助10
3秒前
平淡访冬完成签到,获得积分10
3秒前
柴六斤发布了新的文献求助10
3秒前
啊就是地方就啊都是完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
爱听歌的夏烟完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
堪雅寒完成签到,获得积分10
5秒前
spring079完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
linliqing完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
JamesPei应助happiness采纳,获得10
5秒前
flying蝈蝈完成签到,获得积分10
5秒前
vvvvvv完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
热心乐驹完成签到,获得积分10
7秒前
念念完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
123study0完成签到,获得积分10
8秒前
锂氧完成签到,获得积分10
8秒前
曼曼发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
FashionBoy应助菠萝水手采纳,获得30
10秒前
Orange应助洋芋土豆丝采纳,获得10
10秒前
10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
The Complete Pro-Guide to the All-New Affinity Studio: The A-to-Z Master Manual: Master Vector, Pixel, & Layout Design: Advanced Techniques for Photo, Designer, and Publisher in the Unified Suite 1000
The International Law of the Sea (fourth edition) 800
Teacher Wellbeing: A Real Conversation for Teachers and Leaders 600
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5402410
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4521021
关于积分的说明 14083516
捐赠科研通 4435060
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2434548
邀请新用户注册赠送积分活动 1426679
关于科研通互助平台的介绍 1405439