复杂路口下轨迹规划算法接近人类驾驶水平

近日，毫末智行人工智能中心技术团队提交的论文被IEEE TIV正式录用，继相关论文成功入选CVPR2023后，毫末技术再度收获业内顶尖学术期刊认可。

IEEE Transactions on Intelligent Vehicles （IEEE TIV，IEEE智能车汇刊）是全世界第一份智能车专业学术期刊，10年前由时任IEEE TITS主编的王飞跃倡议并推动创立，目前已被SCI收录。

据Elsevier在2022年发布的期刊影响力榜单表明，IEEE TIV在2021年的CiteScore高达10.9。在CiteScore排名中，IEEE TIV在“控制与优化”学科类别的118个学术出版物中排名第4位，排名居前4%；在“汽车工程”学科类别的102个学术出版物中排名第7位，排名居前7%；在“人工智能”学科的269个学术出版物中排名第28位，排名居前11%。

两阶段自动驾驶轨迹规划算法

本次IEEE TIV收录的论文由毫末人工智能中心技术团队撰写，题目为《Safety-balanced driving-style aware trajectory planning in intersection scenarios with uncertain environment》（不确定性路口场景下基于驾驶风格识别的安全轨迹规划）。

该论文针对高动态的不确定性路口场景，考虑周围人类驾驶车辆（HDVs）的驾驶风格，提出了一种两阶段自动驾驶车辆（SDVs）轨迹规划算法。

该方法在复杂不确定性场景中实现了安全、高效的驾驶轨迹规划。实验结果证明了所提出方法在不确定性路口场景的规划效率和有效性，通过考虑路口场景下HDVs 的驾驶风格与意图动态，SDVs能够做出更鲁棒、合理的规划行为。

这种安全平衡的轨迹规划方法，包含候选轨迹生成与安全轨迹选择两个阶段。

首先，在候选轨迹生成阶段，毫末构建了一个考虑周围车辆驾驶风格的多模态联合预测与规划模块。该模块输入以自车为中心的鸟瞰视角语义图，包括高清地图和其他车辆智能体的向量化表征。

通过Transformer对车辆之间交互进行编码，同时显示建模周围其他车辆的驾驶风格，并将识别的车辆驾驶风格作为条件约束，协助轨迹解码网络实现交互感知的联合预测和规划。该过程为自动驾驶车辆生成候选轨迹。

然后，在轨迹选择阶段，基于第一阶段生成的候选轨迹与对其他车辆的预测轨迹，结合道路信息，通过安全敏感的轨迹评估函数对每个候选规划轨迹进行评分，最终选择安全评分最高的轨迹用于控制器的最终执行。

对比实验

毫末团队通过实验对比了所提出方法与4种基于模仿学习的轨迹规划方法，包括基于图像输入的行为克隆（BC-I），基于图像输入与轨迹扰动数据增强的行为克隆（BC-IP），基于语义向量输入的行为克隆（BC-V），基于语义向量输入与轨迹扰动数据增强的行为克隆（BC-VP）。

在自动驾驶仿真平台L5kit上的闭环测试实验结果显示，所提出的方法与其他基准方法相比，碰撞与越野次数大幅降低，显示出所提出的轨迹规划方法具有更高的安全性与轨迹合理性。

在自动驾驶仿真平台L5kit上的开环测试结果显示，所提出的方法仍然领先基准BC-VP。

通过闭环测试消融实验，毫末验证了驾驶风格识别与安全校验模块在降低碰撞率与越野次数的作用，且能够使得所规划轨迹更接近人类驾驶轨迹。

在公开数据集的可视化结果中，一个典型路口场景的可视化结果显示，所提出的轨迹规划方法可以使红色自动驾驶车辆在路口处等待红灯并停车，等到绿灯亮起后恢复行驶，同时保持与其他车辆的安全距离并沿着预定路线行驶。规划的轨迹与人类实际驾驶车辆的蓝色参考轨迹非常接近。

相比之下，基于基准BC-VP规划器的车辆闯红灯并撞击其他车辆，同时没有按照预定路线行驶。

毫末智行是谁

作为中国量产自动驾驶第一名，毫末智行汇聚了业内最顶尖“汽车+科技”人才——毫末在职员工1000人，其中技术研发占比高达90%以上。

毫末在中国率先发布了首个自动驾驶数据智能体系MANA，通过乘用车、末端物流自动配送车和智能硬件三大业务不断去积累场景数据，促进数据能力的迭代，从而生产出更好的产品，形成良性循环。截至目前，MANA学习时长已经超过50万小时，其虚拟驾龄相当于人类司机6.2万年。

截至2023年2月，毫末HPilot已迭代三代产品，在魏牌、坦克、哈弗、欧拉、长城炮等多个品牌近20款车型上实现了规模化量产，未来搭载毫末辅助驾驶产品的乘用车将达到百万量级。

毫末用户辅助驾驶行驶里程突破3500万公里。中国第一个可大规模落地的城市导航辅助驾驶毫末城市NOH目前也已软件封版达到交付状态，毫末末端物流自动配送车小魔驼系列配送订单量也已突破15万单，商业化进程正全面提速。未来，毫末将持续提升技术核心竞争力，帮助行业提升数智化和自动驾驶能力。