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
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
Yanzhi完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
信仰是为了虚幻之人完成签到,获得积分10
4秒前
鲸鱼打滚完成签到 ,获得积分10
4秒前
爱学习完成签到,获得积分10
5秒前
鬼笔环肽完成签到,获得积分10
5秒前
太阳完成签到 ,获得积分10
7秒前
if发布了新的文献求助10
7秒前
十月天秤完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
matt完成签到,获得积分10
11秒前
LY完成签到,获得积分10
12秒前
结实山水完成签到 ,获得积分10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
鲜橙完成签到 ,获得积分10
16秒前
19秒前
自强不息完成签到,获得积分10
19秒前
药药55完成签到,获得积分10
20秒前
Fengzhen007完成签到,获得积分10
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
叶泽完成签到,获得积分10
26秒前
缓慢的甜瓜完成签到,获得积分10
27秒前
11完成签到 ,获得积分10
28秒前
研友_n0kjPL完成签到,获得积分0
28秒前
zhugao完成签到,获得积分10
30秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
31秒前
topsun完成签到,获得积分10
31秒前
33秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
34秒前
苏信怜完成签到,获得积分10
34秒前
拾个勤天完成签到,获得积分10
35秒前
vousme完成签到 ,获得积分10
35秒前
的卢小马完成签到 ,获得积分10
36秒前
阿良完成签到 ,获得积分10
37秒前
Owen应助LHE采纳,获得10
37秒前
动人的莞应助wulin314采纳,获得20
37秒前
TiY完成签到 ,获得积分10
38秒前
简简单单完成签到,获得积分10
38秒前
燕燕于飞完成签到,获得积分10
38秒前
科研通AI6应助明白放弃采纳,获得10
40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 Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
从k到英国情人 1700
„Semitische Wissenschaften“? 1510
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 5773462
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5611418
关于积分的说明 15431253
捐赠科研通 4905949
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2639946
邀请新用户注册赠送积分活动 1587830
关于科研通互助平台的介绍 1542862