Aprendizaje de refuerzo basado en decisiones y control para vehículo autónomo en intersección de un carril de dos vías sin señales
Autores: Liu, Yonggang; Liu, Gang; Wu, Yitao; He, Wen; Zhang, Yuanjian; Chen, Zheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Aprendizaje de refuerzo basado en decisiones y control para vehículo autónomo en intersección de un carril de dos vías sin señales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Intersecciones
Conducción autónoma
Aprendizaje por refuerzo
Predicción de velocidad
Evasión de colisiones
Eficiencia del tráfico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Las intersecciones han atraído amplia atención debido a su complejidad y alta tasa de accidentes de tráfico. En el proceso de desarrollo de técnicas de conducción autónoma de nivel 3 y superior, es necesario resolver problemas en las decisiones y control de conducción autónoma en las intersecciones. En este artículo, se propone un método de decisión y control basado en aprendizaje por refuerzo y predicción de velocidad para gestionar la conjunción de vehículos rectos y giratorios en intersecciones de un solo carril sin señales en dos direcciones. La posición clave de la evasión de colisiones en el proceso de confluencia se determina estableciendo un modelo de geometría de carretera, y sobre esta base, se calcula la velocidad esperada del vehículo recto que garantiza la seguridad al pasar. Luego, se emplea un algoritmo de aprendizaje por refuerzo para resolver el problema de decisión-control del vehículo recto, y se optimiza la velocidad esperada para dirigir al agente a aprender y converger hacia la decisión planificada. Se realizaron simulaciones para verificar el rendimiento del método propuesto, y los resultados muestran que el método propuesto puede generar decisiones adecuadas para que el vehículo recto pase la intersección garantizando una seguridad y eficiencia de tráfico preferibles.
Descripción
Las intersecciones han atraído amplia atención debido a su complejidad y alta tasa de accidentes de tráfico. En el proceso de desarrollo de técnicas de conducción autónoma de nivel 3 y superior, es necesario resolver problemas en las decisiones y control de conducción autónoma en las intersecciones. En este artículo, se propone un método de decisión y control basado en aprendizaje por refuerzo y predicción de velocidad para gestionar la conjunción de vehículos rectos y giratorios en intersecciones de un solo carril sin señales en dos direcciones. La posición clave de la evasión de colisiones en el proceso de confluencia se determina estableciendo un modelo de geometría de carretera, y sobre esta base, se calcula la velocidad esperada del vehículo recto que garantiza la seguridad al pasar. Luego, se emplea un algoritmo de aprendizaje por refuerzo para resolver el problema de decisión-control del vehículo recto, y se optimiza la velocidad esperada para dirigir al agente a aprender y converger hacia la decisión planificada. Se realizaron simulaciones para verificar el rendimiento del método propuesto, y los resultados muestran que el método propuesto puede generar decisiones adecuadas para que el vehículo recto pase la intersección garantizando una seguridad y eficiencia de tráfico preferibles.