混合交通における協調型自動運転車の安全性とロバスト性を向上させる学習ベースの社会的調整
Learning-based social coordination to improve safety and robustness of cooperative autonomous vehicles in mixed traffic
自動運転車と人間運転車が混在する交通環境で、マルチエージェント強化学習を用いて自動運転車が人間の行動を暗黙的に学習し、利他性を導入した分散報酬設計により安全性と適応性を高める手法を提案した。
著者: Rodolfo Valiente, Behrad Toghi, Mahdi Razzaghpour, Ramtin Pedarsani, Yaser P. Fallah
分類: cs.RO, cs.LG
原文アブストラクト
It is expected that autonomous vehicles(AVs) and heterogeneous human-driven vehicles(HVs) will coexist on the same road. The safety and reliability of AVs will depend on their social awareness and their ability to engage in complex social interactions in a socially accepted manner. However, AVs are still inefficient in terms of cooperating with HVs and struggle to understand and adapt to human behavior, which is particularly challenging in mixed autonomy. In a road shared by AVs and HVs, the social preferences or individual traits of HVs are unknown to the AVs and different from AVs, which are expected to follow a policy, HVs are particularly difficult to forecast since they do not necessarily follow a stationary policy. To address these challenges, we frame the mixed-autonomy problem as a multi-agent reinforcement learning (MARL) problem and propose an approach that allows AVs to learn the decision-making of HVs implicitly from experience, account for all vehicles' interests, and safely adapt to other traffic situations. In contrast with existing works, we quantify AVs' social preferences and propose a distributed reward structure that introduces altruism into their decision-making process, allowing the altruistic AVs to learn to establish coalitions and influence the behavior of HVs.
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