Atteignabilité fondée sur la prédiction pour l'évitement des collisions dans la conduite autonome

Résumé

La sécurité est un sujet important dans la conduite autonome car toute collision peut causer de graves dommages aux personnes et à l'environnement. L'accessibilité de Hamilton-Jacobi (HJ) est une méthode formelle qui vérifie la sécurité dans l'interaction multi-agents et fournit un contrôleur de sécurité pour l'évitement des collisions. Cependant, en raison de l'hypothèse la plus défavorable sur les actions futures de la voiture, l'atteignabilité peut entraîner un conservatisme trop important, de sorte que le fonctionnement normal du véhicule est largement entravé. Dans cet article, nous tirons parti de la puissance de la prédiction de trajectoire et proposons un cadre d'accessibilité basé sur la prédiction pour le contrôleur de sécurité. Au lieu de toujours supposer le pire cas, nous regroupons d'abord les comportements de la voiture en plusieurs modes de conduite, par exemple, virage à gauche ou virage à droite. Pour chaque mode, un contrôleur de sécurité basé sur l'accessibilité est conçu sur la base d'un ensemble d'actions moins conservatrices. Pour la mise en ligne, nous utilisons d'abord la prédiction de trajectoire et le classificateur de mode que nous proposons pour prédire les modes possibles, puis nous déployons le contrôleur de sécurité correspondant. Grâce à des simulations dans une intersection en T et un rond-point à 8 voies, nous démontrons que notre méthode d'accessibilité basée sur la prédiction évite largement la collision entre deux voitures en interaction et réduit le conservatisme que le contrôleur de sécurité apporte aux opérations originales de la voiture.