論文の概要: Real-time Cooperative Vehicle Coordination at Unsignalized Road
Intersections
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.01278v2
- Date: Wed, 22 Mar 2023 06:38:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-24 04:36:26.858859
- Title: Real-time Cooperative Vehicle Coordination at Unsignalized Road
Intersections
- Title(参考訳): 道路交差点におけるリアルタイム協調車両協調
- Authors: Jiping Luo, Tingting Zhang, Rui Hao, Donglin Li, Chunsheng Chen,
Zhenyu Na, and Qinyu Zhang
- Abstract要約: 信号のない道路交差点での協調作業は、連結車両と自動車両の安全運転交通スループットを向上させることを目的としている。
我々はモデルフリーなマルコフ決定プロセス(MDP)を導入し、深層強化学習フレームワークにおける双遅延Deep Deterministic Policy(TD3)に基づく戦略によりそれに取り組む。
提案手法は, 準定常調整シナリオにおいて, ほぼ最適性能を達成し, 現実的な連続流れの制御を大幅に改善できることが示唆された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.860567520771493
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cooperative coordination at unsignalized road intersections, which aims to
improve the driving safety and traffic throughput for connected and automated
vehicles, has attracted increasing interests in recent years. However, most
existing investigations either suffer from computational complexity or cannot
harness the full potential of the road infrastructure. To this end, we first
present a dedicated intersection coordination framework, where the involved
vehicles hand over their control authorities and follow instructions from a
centralized coordinator. Then a unified cooperative trajectory optimization
problem will be formulated to maximize the traffic throughput while ensuring
the driving safety and long-term stability of the coordination system. To
address the key computational challenges in the real-world deployment, we
reformulate this non-convex sequential decision problem into a model-free
Markov Decision Process (MDP) and tackle it by devising a Twin Delayed Deep
Deterministic Policy Gradient (TD3)-based strategy in the deep reinforcement
learning (DRL) framework. Simulation and practical experiments show that the
proposed strategy could achieve near-optimal performance in sub-static
coordination scenarios and significantly improve the traffic throughput in the
realistic continuous traffic flow. The most remarkable advantage is that our
strategy could reduce the time complexity of computation to milliseconds, and
is shown scalable when the road lanes increase.
- Abstract(参考訳): 近年,連結車両と自動車両の運転安全性と交通スループットの向上を目的とした未署名道路交差点での協調作業が注目されている。
しかし、既存の調査の多くは計算の複雑さに苦しむか、道路インフラの可能性を最大限に活用できない。
この目的のために、我々はまず専用の交差点調整フレームワークを提示し、関連する車両が制御当局を手渡し、中央集権コーディネータからの指示に従う。
そして、協調運転システムの運転安全性と長期安定性を確保しつつ、交通スループットを最大化する統合協調軌道最適化問題を定式化する。
実世界の展開における重要な計算課題に対処するため、この非凸シーケンシャルな決定問題をモデルのないマルコフ決定プロセス(MDP)に再構成し、深層強化学習(DRL)フレームワークにおける双遅延深層決定主義政策勾配(TD3)に基づく戦略を考案する。
シミュレーションおよび実実験により,提案手法が準定常協調シナリオにおいてほぼ最適性能を達成し,現実的な連続交通流における交通スループットを著しく向上できることを示した。
最も顕著な利点は、我々の戦略が計算の時間的複雑さをミリ秒に短縮し、ロードレーンが増加するとスケーラブルになることです。
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