論文の概要: Early Lane Change Prediction for Automated Driving Systems Using
Multi-Task Attention-based Convolutional Neural Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.10742v1
- Date: Wed, 22 Sep 2021 13:59:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-09-23 17:21:18.831875
- Title: Early Lane Change Prediction for Automated Driving Systems Using
Multi-Task Attention-based Convolutional Neural Networks
- Title(参考訳): マルチタスク注意型畳み込みニューラルネットワークを用いた自動運転システムの早期車線変化予測
- Authors: Sajjad Mozaffari, Eduardo Arnold, Mehrdad Dianati and Saber Fallah
- Abstract要約: レーンチェンジ(英: Lane Change、LC)は、高速道路の運転において、安全上重要な手段の一つである。
自動走行システムの 安全で快適な運転には 確実な予測が不可欠だ
本稿では,LCの操作可能性と時間-車線変化を同時に推定する新しいマルチタスクモデルを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.60064151720158
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Lane change (LC) is one of the safety-critical manoeuvres in highway driving
according to various road accident records. Thus, reliably predicting such
manoeuvre in advance is critical for the safe and comfortable operation of
automated driving systems. The majority of previous studies rely on detecting a
manoeuvre that has been already started, rather than predicting the manoeuvre
in advance. Furthermore, most of the previous works do not estimate the key
timings of the manoeuvre (e.g., crossing time), which can actually yield more
useful information for the decision making in the ego vehicle. To address these
shortcomings, this paper proposes a novel multi-task model to simultaneously
estimate the likelihood of LC manoeuvres and the time-to-lane-change (TTLC). In
both tasks, an attention-based convolutional neural network (CNN) is used as a
shared feature extractor from a bird's eye view representation of the driving
environment. The spatial attention used in the CNN model improves the feature
extraction process by focusing on the most relevant areas of the surrounding
environment. In addition, two novel curriculum learning schemes are employed to
train the proposed approach. The extensive evaluation and comparative analysis
of the proposed method in existing benchmark datasets show that the proposed
method outperforms state-of-the-art LC prediction models, particularly
considering long-term prediction performance.
- Abstract(参考訳): レーンチェンジ(英: Lane Change, LC)は、道路事故の記録により、高速道路の安全上重要な操作の一つである。
したがって、自動運転システムの安全かつ快適な運転には、事前の予測を確実に行うことが不可欠である。
これまでの研究の大部分は、事前に操作を予測するのではなく、すでに開始された操作を検知することに依存している。
さらに、以前の研究のほとんどは、エゴ車における意思決定に有用な情報を実際に得られるような操作(例えば、横断時間)の重要なタイミングを推定していない。
これらの欠点に対処するため,本論文では,LCの操作可能性とTTLC(Time-to-lane-change)を同時に推定する新しいマルチタスクモデルを提案する。
どちらのタスクにおいても、運転環境の鳥の視線表現から注意に基づく畳み込みニューラルネットワーク(cnn)を共有特徴抽出器として使用する。
cnnモデルで使用される空間的注意は、周辺環境の最も関連する領域に注目して特徴抽出プロセスを改善する。
また,提案手法を学習するために2つの新しいカリキュラム学習方式が採用されている。
既存のベンチマークデータセットにおける提案手法の広範な評価と比較分析により,提案手法は,特に長期予測性能を考慮して,最先端のlc予測モデルを上回ることが示された。
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