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自動運転arXiv:2605.08830

VECTOR-Drive: 密結合された視覚言語と軌道エキスパートルーティングによるエンドツーエンド自動運転

VECTOR-Drive: Tightly Coupled Vision-Language and Trajectory Expert Routing for End-to-End Autonomous Driving

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エンドツーエンド自動運転のための、視覚言語モデルと軌道予測を密結合したVLAフレームワークを提案し、共有アテンションとセマンティックルーティングにより高い運転スコアを達成した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- どんなもの? - 自動運転のためのend-to-end VLAフレームワーク。 - Qwen2.5-VL-3Bをベースに構築。 - 視覚・言語・軌道計画を密結合。 - 共有self-attentionで全トークンを結合。 - トークン意味に応じてFFNをルーティング。 - Vision-Language ExpertとTrajectory Expertの2つ。 - flow-matching plannerでノイズ付きactionトークンをwaypointと速度プロファイルに精錬。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 先行研究と比べてどこがすごい? - 従来のVLAは共有バックボーンで言語推論と軌道予測が絡むか、分離パイプラインで意味と運動の結合が弱いというトレードオフ。 - VECTOR-DRIVEは共有self-attentionで全トークンを結合しつつ、FFNを意味に応じてルーティング。 - これにより意味推論と運動計画を単一Transformer内で結合し、タスク固有計算を分離。 - Bench2Driveで88.91 Driving Scoreを達成し、代表的なend-to-endおよびVLAベースラインを上回る。

3. 技術・手法の肝は?

- 技術や手法の肝はどこ? - Qwen2.5-VL-3Bをベースにした密結合VLA。 - 共有self-attentionで全トークンを結合。 - Vision-Language Expertが視覚・言語トークンを処理し意味事前知識を保持。 - Trajectory Expertがtarget-point、ego-state、ノイズ付きactionトークンを運動特化計算にルーティング。 - actionトークン経路でflow-matching plannerがノイズ付きactionトークンを将来waypointと速度プロファイルに精錬。 - 段階的学習(progressive training)を採用。

4. どうやって有効だと検証した?

- どうやって有効だと検証した? - Bench2Driveベンチマークで評価。 - 88.91 Driving Scoreを達成。 - 代表的なend-to-endおよびVLAベースラインと比較し優位性を確認。 - 定性結果とアブレーションで共有attention、意味認識エキスパートルーティング、段階的学習、flowベースactionデコーディングの利点を検証。

5. 議論はある?

- 議論はある? - 要旨からは不明。 - 限界や失敗事例、計算コスト、リアルタイム性、一般化性能に関する議論は要旨に記載なし。

6. 次に読むべき論文は?

- 次に読むべき論文は? - Qwen2.5-VL-3B(ベースモデル) - Bench2Drive(ベンチマーク) - 代表的なend-to-end自動運転手法(例:TransFuser, UniADなど) - VLAベースの自動運転手法(例:DriveVLM, OmniDriveなど) - flow-matchingに基づく計画手法(例:Flow Matching for Generative Modeling)

※ 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: Rui Zhao, Jianlin Yu, Zhenhai Gao, Jiaqiao Liu, Fei Gao

分類: cs.CV, cs.AI, cs.RO

原文アブストラクト

End-to-end autonomous driving requires models to understand traffic scenes, infer driving intent, and generate executable motion plans. Recent vision-language-action (VLA) models inherit semantic priors from large-scale vision-language pretraining, yet still face a coupling trade-off: fully shared backbones preserve multimodal interaction but may entangle language reasoning and trajectory prediction, whereas decou pled reasoning-action pipelines reduce task conflict but weaken semantic-motion coupling. We propose VECTOR-DRIVE, a tightly coupled VLA framework built on Qwen2.5-VL-3B. VECTOR-DRIVE keeps all tokens coupled through shared self attention and routes feed-forward computation according to token semantics. Vision and language tokens are processed by a Vision-Language Expert to preserve semantic priors, while target-point, ego-state, and noisy action tokens are routed to a Trajectory Expert for motion-specific computation. On the action-token pathway, a flow-matching planner refines noisy action tokens into future waypoints and speed profiles. This design couples semantic reasoning and motion planning within a single multimodal Transformer while separating task-specific FFN computation. On Bench2Drive, VECTOR-DRIVE achieves 88.91 Driving Score and outperforms representative end-to end and VLA-based baselines. Qualitative results and ablations further validate the benefits of shared attention, semantic-aware expert routing, progressive training, and flow-based action de coding.

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