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自動運転arXiv:2604.12656

FeaXDrive: 実現可能性を考慮した軌道中心拡散プランニングによるエンドツーエンド自動運転

FeaXDrive: Feasibility-aware Trajectory-Centric Diffusion Planning for End-to-End Autonomous Driving

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拡散プランニングで生成される軌道の物理的実現可能性(局所的な幾何学的歪み、運動学的制約違反、走行可能領域からの逸脱)を改善するため、軌道中心の定式化に基づく適応的曲率制約学習、走行可能領域ガイダンス、実現可能性を考慮したGRPO後訓練を統合した手法を提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 何か - 自動運転の end-to-end 計画のための FeaXDrive を提案 - feasibility-aware な trajectory-centric diffusion planning 手法 - 生成軌道の物理的実現可能性を明示的に扱う - ノイズ中心ではなく clean trajectory を統一対象とする - NAVSIM benchmark で評価

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 先行研究との比較 - end-to-end diffusion planning は有望だが物理的実現可能性が不十分 - 生成軌道が局所的な幾何不規則性を示す - 軌道レベルの kinematic 制約に違反する - 走行可能領域から逸脱する - 従来の noise-centric 定式化は軌道空間と整合しない - 本手法は trajectory-centric に feasibility を扱う点が新しい

3. 技術・手法の肝は?

- 技術や手法の肝 - clean trajectory を diffusion 過程全体の統一対象とする - adaptive curvature-constrained training を統合 - 内在的な幾何・kinematic feasibility を改善 - reverse diffusion sampling 内で drivable-area guidance を実施 - 走行可能領域との整合性を高める - feasibility-aware GRPO post-training を導入 - 計画性能と軌道空間 feasibility のバランスを取る

4. どうやって有効だと検証した?

- 有効性の検証 - NAVSIM benchmark 上で実験 - 強い closed-loop planning 性能を達成 - 軌道空間 feasibility を大幅に改善 - 具体的な指標や比較対象は要旨からは不明

5. 議論はある?

- 議論 - end-to-end diffusion planning における軌道空間 feasibility の明示的モデリングの重要性を示す - より信頼性が高く物理的に根拠のある自動運転プランナーへの一歩 - 限界や失敗事例、計算コストなどの詳細は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 次に読むべき論文 - end-to-end diffusion planning の先行研究 - noise-centric diffusion planning - GRPO を用いた post-training 関連研究 - NAVSIM benchmark を用いた planning 研究 - 具体的な参照論文は要旨からは不明

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Baoyun Wang, Zhuoren Li, Ran Yu, Yu Che, Xinrui Zhang, Ming Liu, Jia Hu, Chen Lv, Bo Leng

分類: cs.RO, cs.LG

原文アブストラクト

End-to-end diffusion planning has shown strong potential for autonomous driving, but the physical feasibility of generated trajectories remains insufficiently addressed. In particular, generated trajectories may exhibit local geometric irregularities, violate trajectory-level kinematic constraints, or deviate from the drivable area, indicating that the commonly used noise-centric formulation in diffusion planning is not yet well aligned with the trajectory space where feasibility is more naturally characterized. To address this issue, we propose FeaXDrive, a feasibility-aware trajectory-centric diffusion planning method for end-to-end autonomous driving. The core idea is to treat the clean trajectory as the unified object for feasibility-aware modeling throughout the diffusion process. Built on this trajectory-centric formulation, FeaXDrive integrates adaptive curvature-constrained training to improve intrinsic geometric and kinematic feasibility, drivable-area guidance within reverse diffusion sampling to enhance consistency with the drivable area, and feasibility-aware GRPO post-training to further improve planning performance while balancing trajectory-space feasibility. Experiments on the NAVSIM benchmark show that FeaXDrive achieves strong closed-loop planning performance while substantially improving trajectory-space feasibility. These findings highlight the importance of explicitly modeling trajectory-space feasibility in end-to-end diffusion planning and provide a step toward more reliable and physically grounded autonomous driving planners.

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