論文の概要: Exact, Efficient, and Safe Occlusion-Aware Planning Using AH-Polyhedrons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.15046v1
- Date: Sat, 13 Jun 2026 01:28:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 16:21:32.667685
- Title: Exact, Efficient, and Safe Occlusion-Aware Planning Using AH-Polyhedrons
- Title(参考訳): AH-ポリヘドロンを用いた排他的・効率的・安全な排他的計画法
- Authors: Long Kiu Chung, David Isele, Toktam Mohammadnejad, Faizan M. Tariq, Sangjae Bae, Shreyas Kousik, Jovin D'sa,
- Abstract要約: 我々は,精密かつ効率的なオクルージョン対応計画フレームワークであるAPRO(AH-Polyhedron Reachability for Occlusions)を提案する。
我々の重要な洞察は、AH-ポリヘドロンの結合として以前の作業におけるセットベースの安全条件を再構築することである。
提案手法は,提案手法を最適化した計画立案者や,リアルタイムアプリケーションのための二項探索方式に統合する方法を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.980069180948256
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Safely handling occlusions is a fundamental challenge for autonomous mobile robots operating in dynamic environments. This issue is especially prominent in autonomous valet parking (AVP), where traffic rules are lax, occlusions are frequent and cluttered, and overly conservative behavior can leave vehicles stuck. However, existing methods either lack formal safety guarantees, assume agents follow road structures, or introduce conservatism, leaving occlusion-aware planning for AVP an open challenge. In this paper, we propose APRO (AH-Polyhedron Reachability for Occlusions), an exact and efficient occlusion-aware planning framework based on game-theoretic active perception and AH-polyhedron reachability analysis with AVP as our canonical use case. Our key insight is to reformulate set-based safety conditions in prior work as unions of AH-polyhedrons, enabling exact safety verification through linear programming (LP) without any additional conservatism in set computations or assumptions on road topology. We further show how the resulting safety conditions can be integrated into optimization-based planners or a bisection search scheme for real-time applications. We validate our method in simulation and hardware experiments, including data replay on a real-world parking lot dataset. Experimental results demonstrate that our method consistently achieved a 100% safety rate across all evaluated scenarios while maintaining real-time performance, resulting in safer and more optimal decisions than existing methods with formal safety guarantees.
- Abstract(参考訳): 閉塞を安全に扱うことは、動的環境で動作する自律移動ロボットにとって、基本的な課題である。
この問題は、交通規則が怠けており、閉塞が頻繁で散らかっており、過度に保守的な行動は車両を立ち往生させる可能性がある、自律型ヴァレット駐車(AVP)において特に顕著である。
しかし、既存の手法は、正式な安全保証を欠いているか、エージェントが道路構造に従うと仮定するか、保守主義を導入するかのいずれかであり、AVPの排他的計画がオープンな課題である。
本稿では,ゲーム理論のアクティブな認識とAVPを用いたAH-ポリヘドロンリーチビリティ分析に基づく,精密かつ効率的なオクルージョン対応計画フレームワークであるAPRO(AH-Polyhedron Reachability for Occlusions)を提案する。
我々の重要な洞察は、AH-ポリヘドロンの結合として以前の作業において、設定された計算や道路トポロジーの仮定に余分な保守性を持たずに、線形プログラミング(LP)による正確な安全性検証を可能にするように設定ベースの安全条件を再構築することである。
さらに、結果の安全性条件を最適化ベースのプランナーや、リアルタイムアプリケーションのための二項探索方式に統合する方法について述べる。
本手法をシミュレーションおよびハードウェア実験で検証し,実世界の駐車場データセット上でのデータ再生を含む実験を行った。
実験結果から,本手法は実時間性能を維持しつつ,評価シナリオ全体の100%の安全率を連続的に達成し,安全性を保証した既存手法よりも安全かつ最適に決定できることを示した。
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