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arXiv cs.AI· Hooman Hamze, Benjamin Houshmand, Deepthi Pathare, Erik B\"orve, Morteza Haghir Chehreghani, Nikolce Murgovski·· 13 小时前AI 评分26

用学习式终端代价实现自动驾驶卡车短时域模型预测控制

Learned Terminal Costs for Short-Horizon Model Predictive Control of Autonomous Trucks in Interactive Highway Traffic

AI 导读

研究提出一种 MPC 与强化学习混合框架,用于重型自动驾驶卡车在交互式高速公路交通中的行驶控制:由动态规划求解的有限时域 MPC 使用预训练 RL 模型估计终端代价。在含反应式周围交通的仿真环境中,该混合方法实现零碰撞,且代价在所有对比配置中最低,优于零终端代价的纯 MPC、基于基础策略的 rollout 终端代价估计以及纯 RL。

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摘要:重型卡车的自主高速公路驾驶是一个具有挑战性的控制问题。更大的质量、尺寸和复杂的动力学提高了关键机动中对周围交通协同的要求,需要在安全约束与高效的长时域决策之间取得谨慎平衡。模型预测控制(MPC)提供严格的约束满足,但依赖终端代价,这可能限制其在短且计算可承受时域上的有效性。强化学习(RL)能够捕捉长期驾驶行为,但不提供约束保证,并且在稀疏碰撞惩罚下训练时倾向于过于保守的策略。本文提出了一种用于自主卡车高速公路驾驶的 MPC 与 RL 混合框架,其中通过动态规划求解的有限时域 MPC 使用预训练的 RL 模型进行终端代价估计。我们在具有反应性周围交通的仿真环境中评估该框架,并将其与零终端代价的纯 MPC、使用基础策略进行终端代价估计的 rollout 以及纯 RL 进行比较。结果表明,混合方法实现了零碰撞,并且是所有配置中代价最低的。
评论: 13 页,2 幅图,8 张表
主题: 机器学习(cs.LG);人工智能(cs.AI);机器人学(cs.RO);系统与控制(eess.SY)
ACM 分类: I.2.6;I.2.8
引用为: arXiv:2610.40257 [cs.LG]
  (或此版本的 arXiv:2610.40257v1 [cs.LG])
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2610.40257

由 DataCite 颁发的 arXiv DOI

提交历史

来自:Benjamin Houshmand [查看电子邮件]
[v1] 2026 年 10 月 29 日星期四 15:23:51 UTC(1,155 KB)

来源:arXiv cs.AI · arxiv.org