深層マルチエージェント強化学習による自動運転車と歩行者の衝突回避インタラクションのモデル化
Modeling Interactions of Autonomous Vehicles and Pedestrians with Deep Multi-Agent Reinforcement Learning for Collision Avoidance
無標識横断歩道での自動運転車と歩行者の相互作用をマルコフ決定過程としてモデル化し、歩行者も強化学習エージェントとして扱う深層マルチエージェント強化学習で衝突回避方策を学習・評価した研究。
著者: Raphael Trumpp, Harald Bayerlein, David Gesbert
分類: cs.RO, cs.AI, cs.LG, cs.MA
原文アブストラクト
Reliable pedestrian crash avoidance mitigation (PCAM) systems are crucial components of safe autonomous vehicles (AVs). The nature of the vehicle-pedestrian interaction where decisions of one agent directly affect the other agent's optimal behavior, and vice versa, is a challenging yet often neglected aspect of such systems. We address this issue by modeling a Markov decision process (MDP) for a simulated AV-pedestrian interaction at an unmarked crosswalk. The AV's PCAM decision policy is learned through deep reinforcement learning (DRL). Since modeling pedestrians realistically is challenging, we compare two levels of intelligent pedestrian behavior. While the baseline model follows a predefined strategy, our advanced pedestrian model is defined as a second DRL agent. This model captures continuous learning and the uncertainty inherent in human behavior, making the AV-pedestrian interaction a deep multi-agent reinforcement learning (DMARL) problem. We benchmark the developed PCAM systems according to the collision rate and the resulting traffic flow efficiency with a focus on the influence of observation uncertainty on the decision-making of the agents. The results show that the AV is able to completely mitigate collisions under the majority of the investigated conditions and that the DRL pedestrian model learns an intelligent crossing behavior.
関連論文
- GARDEN: 証拠ナビゲーションによる汎用自律報酬設計マルチエージェント強化学習
- サポート保持蒸留によるマルチエージェント協調マルチエージェント強化学習
- 未来の協力者と協調する:参加タイミングがずれるマルチエージェント強化学習マルチエージェント強化学習
- 部分的観測動的ゲームにおける未知の対戦相手に対するレベルK政策の編成マルチエージェント強化学習
- 置換ロバスト性だけでは不十分:マルチエージェントTransformer方策における行動崩壊マルチエージェント強化学習
- テスト時マルチエージェント協調のための分解価値勾配フローマルチエージェント強化学習
