論文の概要: Generating Realistic Safety-Critical Scenarios for Vehicle-Pedestrian Interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.17229v1
- Date: Sun, 17 May 2026 02:30:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-19 17:57:47.741048
- Title: Generating Realistic Safety-Critical Scenarios for Vehicle-Pedestrian Interactions
- Title(参考訳): 自動車と歩行者のインタラクションのための現実的安全・批判シナリオの生成
- Authors: Qingwen Pu, Kun Xie, Yuan Zhu, Guocong Zhai,
- Abstract要約: 本研究では,大規模に行動的に現実的な安全クリティカルなシナリオを生成するための3段階のフレームワークを提案する。
ステージ1は、現実世界の安全クリティカルなデータに基づいて、マルチエージェント状態空間トランスフォーマー強化DDPGエージェントを事前訓練し、人間のようなインタラクティブな回避行動を学ぶ。
ステージ2では、CARLAでトレーニング済みのマルチエージェントをデプロイして、オンライン強化学習を使用して、さまざまなシナリオを一般化する。
ステージ3では、改良されたモデルでCARLAを使用して、8つの交差点シナリオから198,000以上の高解像度の対話エピソードを生成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.8542226306135157
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Automated driving system deployment requires rigorous validation across safety-critical vehicle-pedestrian interactions, yet real-world datasets rarely capture high-risk scenarios while simulation platforms lack realistic behavior. In response, this study proposes a three-stage framework that combines real-world grounding with adaptive simulation to generate behaviorally realistic safety-critical scenarios at scale. Stage 1 pre-trains multi-agent state-space Transformer-enhanced DDPG (MA-SST-DDPG) agents on real-world safety-critical data to learn human-like interactive evasive behaviors through data-driven learning. Stage 2 deploys pre-trained multi-agents in CARLA for online reinforcement learning to generalize across diverse scenarios, integrating real-world knowledge with simulation experience to produce a refined MA-SST-DDPG model. Stage 3 uses CARLA with the refined model to generate over 198,000 high-resolution interaction episodes from eight intersection scenarios, culminating in the Vehicle-Pedestrian Safety-Critical Interaction (VPSCI) dataset. The Refined MA-SST-DDPG model outperformed baseline methods in reproducing realistic evasive behaviors, achieving the lowest trajectory errors (ADE = 0.072 m, FDE = 0.142 m). Statistical comparison confirmed distributional equivalence between the generated and real-world data in both conflict severity and behavioral response. A Turing test confirmed that the three-stage framework generated evasive behaviors were indistinguishable from real-world interactions. These results demonstrate the framework's effectiveness in producing high-fidelity safety-critical data, offering valuable sources for the development of ADS and simulation-based safety evaluations.
- Abstract(参考訳): 自動運転システムのデプロイメントには、安全クリティカルな車両と歩行者のインタラクションを厳格に検証する必要があるが、シミュレーションプラットフォームが現実的な振る舞いを欠いている間、現実のデータセットがリスクの高いシナリオをキャプチャすることは滅多にない。
そこで本研究では,実世界の接地と適応シミュレーションを組み合わせた3段階のフレームワークを提案する。
ステージ1は、マルチエージェント状態空間トランスフォーマー強化DDPG(MA-SST-DDPG)エージェントを現実世界の安全クリティカルデータに事前訓練し、データ駆動学習を通じて人間のようなインタラクティブな回避行動を学ぶ。
ステージ2では、CARLAで事前訓練されたマルチエージェントをデプロイし、さまざまなシナリオにまたがるオンライン強化学習を一般化し、実世界の知識とシミュレーション体験を統合して、洗練されたMA-SST-DDPGモデルを生成する。
ステージ3では、改良されたモデルでCARLAを使用して、8つの交差点シナリオから198,000以上の高分解能なインタラクションのエピソードを生成し、VPSCI(Vaby-Pedestrian Safety-Critical Interaction)データセットで頂点に達した。
The Refined MA-SST-DDPG model outformed baseline method in re production real evasive behaviors, achieved the low trajectory error (ADE = 0.072 m, FDE = 0.142 m)。
競合重大度と行動応答の双方で生成された実世界のデータと実世界のデータの分布同値が統計的に確認された。
チューリング試験では、3段階のフレームワークが生み出した回避行動が現実世界の相互作用と区別できないことを確認した。
これらの結果は,高忠実度安全クリティカルデータの生成におけるフレームワークの有効性を示し,ADSの開発とシミュレーションに基づく安全性評価のための貴重な情報源を提供する。
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