MPC-based Imitation Learning for Safe and Human-like Autonomous Driving

计算机科学 模仿 模型预测控制 人在回路中 领域(数学分析) 控制工程 控制(管理) 控制理论(社会学) 强化学习 人工智能 工程类 心理学 社会心理学 数学分析 数学
作者
Flavia Sofia Acerbo,Jan Swevers,Tinne Tuytelaars,Tong Duy Son
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2206.12348
摘要

To ensure user acceptance of autonomous vehicles (AVs), control systems are being developed to mimic human drivers from demonstrations of desired driving behaviors. Imitation learning (IL) algorithms serve this purpose, but struggle to provide safety guarantees on the resulting closed-loop system trajectories. On the other hand, Model Predictive Control (MPC) can handle nonlinear systems with safety constraints, but realizing human-like driving with it requires extensive domain knowledge. This work suggests the use of a seamless combination of the two techniques to learn safe AV controllers from demonstrations of desired driving behaviors, by using MPC as a differentiable control layer within a hierarchical IL policy. With this strategy, IL is performed in closed-loop and end-to-end, through parameters in the MPC cost, model or constraints. Experimental results of this methodology are analyzed for the design of a lane keeping control system, learned via behavioral cloning from observations (BCO), given human demonstrations on a fixed-base driving simulator.

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
啦啦啦啦完成签到,获得积分20
1秒前
研友_VZG7GZ应助鲜艳的海蓝采纳,获得10
1秒前
蓝天发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
852应助老迟到的小松鼠采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
lzy发布了新的文献求助10
4秒前
睡得香完成签到,获得积分10
4秒前
xdedd完成签到,获得积分10
5秒前
广阔天地完成签到 ,获得积分10
6秒前
HRB发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
重要的静柏完成签到 ,获得积分10
6秒前
尼仲星发布了新的文献求助10
7秒前
马逑生发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
jfj完成签到,获得积分20
8秒前
wanci应助123采纳,获得10
8秒前
许不让完成签到,获得积分10
9秒前
zzzzzzz完成签到,获得积分10
9秒前
pjson15376449841完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
cccyc发布了新的文献求助10
11秒前
LiPengpeng发布了新的文献求助10
11秒前
Ll发布了新的文献求助10
13秒前
小小黑发布了新的文献求助10
13秒前
olekravchenko发布了新的文献求助10
14秒前
mbxjsy发布了新的文献求助10
15秒前
大模型应助lzy采纳,获得10
15秒前
16秒前
lius完成签到,获得积分10
16秒前
KevinT完成签到,获得积分0
17秒前
完美世界应助雪见采纳,获得10
20秒前
Catcher完成签到 ,获得积分10
20秒前
fafafa发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
暴躁的振家完成签到,获得积分10
22秒前
奶油桃子发布了新的文献求助10
23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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6387713
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8201585
关于积分的说明 17352323
捐赠科研通 5441316
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2877509
邀请新用户注册赠送积分活动 1853822
关于科研通互助平台的介绍 1697605