Integration of Planning and Deep Reinforcement Learning in Speed and Lane Change Decision-Making for Highway Autonomous Driving

强化学习 计算机科学 水准点(测量) 蒙特卡罗树搜索 启发式 背景(考古学) 一般化 状态空间 机器学习 人工智能 任务(项目管理) 动态决策 加速 离线学习 决策树 在线学习 蒙特卡罗方法 工程类 古生物学 数学分析 统计 数学 大地测量学 系统工程 万维网 生物 地理 操作系统
作者
Sunan Zhang,Weichao Zhuang,Bingbing Li,Ke Li,Tianyu Xia,Bo Hu
出处
期刊:IEEE Transactions on Transportation Electrification [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11 (1): 521-535 被引量:22
标识
DOI:10.1109/tte.2024.3393293
摘要

The intricate interactions with other road users and the diversity of traffic environments create a challenging decision-making task for autonomous driving systems. While offline learning solutions are renowned for their high execution efficiency and the ability to approximate the optimal policy across the entire state space, they are often unsafe and fragile when encountering untrained states. Conversely, online planning methods possess the capacity to thoroughly assess how current decisions influence future outcomes online, and therefore have better generalization. Nevertheless, these approaches face difficulties in terms of execution efficiency and are susceptible to becoming stuck in locally optimal solutions. In this context, this paper proposes an Integrated Planning and Learning (IPL) algorithm based on the reinforcement learning framework for speed and lane change decision-making on highways. Specifically, at each decision time step, this method utilizes the offline learned model to guide an online Monte Carlo Tree Search (MCTS) algorithm for heuristic search, aiming to formulate a forward-looking policy. The experimental results show that the IPL algorithm performs better generalization when faced with unknown scenarios, and its asymptotic performance is better than other benchmark algorithms. In addition, in contrast to the MCTS-based online planning method, the IPL algorithm enhances execution efficiency and comes closer to achieving global optimality.
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
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
李爱国应助清爽的台灯采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
狂野紫丝发布了新的文献求助10
1秒前
Hao发布了新的文献求助10
1秒前
大模型应助小W采纳,获得10
2秒前
高兴问凝完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
超超完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
ddli发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
好运大王完成签到,获得积分10
4秒前
elaina发布了新的文献求助10
4秒前
英俊鼠标完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
高兴问凝发布了新的文献求助10
5秒前
1234发布了新的文献求助10
5秒前
777发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
8秒前
wuyu发布了新的文献求助10
8秒前
Winnie发布了新的文献求助10
8秒前
JasonSun完成签到,获得积分10
8秒前
LLL发布了新的文献求助10
8秒前
tutu发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
CipherSage应助zh采纳,获得10
13秒前
777完成签到,获得积分10
14秒前
Orange应助安若采纳,获得10
14秒前
14秒前
水牛完成签到,获得积分10
15秒前
上官若男应助1234采纳,获得10
15秒前
披着羊皮的狼应助Lynn采纳,获得10
15秒前
15秒前
上官若男应助Lynn采纳,获得10
15秒前
传奇3应助潘潘字采纳,获得10
16秒前
丘比特应助光轮2000采纳,获得10
16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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Great Hymn to Šamaš 500
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 500
Interpolation and Regression Models for the Chemical Engineer: Solving Numerical Problems 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7693212
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9254097
关于积分的说明 19987576
捐赠科研通 7266452
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3291521
关于科研通互助平台的介绍 2447579
邀请新用户注册赠送积分活动 2296922