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CRASH:面向安全加固的基于强化学习的对抗场景

机器学习 2024-11-27 v1 机器人学

摘要

确保自动驾驶车辆(AVs)的安全性需要识别单靠路上测试无法发现的罕见但关键的失效案例。高保真仿真提供了可扩展的替代方案,但自动生成能够有效压力测试 AV 运动规划器的真实且多样化的交通情景仍是关键挑战。本文引入了 CRASH - Challenging Reinforcement-learning based Adversarial scenarios for Safety Hardening - 一个对抗性深度强化学习框架以解决此问题。首先 CRASH 可以控制对抗性非玩家角色(NPC)代理在 AV 仿真器中,以自动诱发与 Ego 车辆碰撞, falsify 其运动规划器。我们还提出了一种 novel 方法,称为 safety hardening,通过在对抗代理的模拟改进情景中迭代细化运动规划器,利用 failure 案例来加强 AV 堆栈。CRASH 在简化的两车道高速公路情景中进行评估,展示了其能够以超过 90% 的碰撞率 falsify 基于规则和基于学习的规划器。此外,safety hardening 将 Ego 车辆的碰撞率降低 26%。虽然这些结果仍然初步,但它们突显了基于 RL 的 safety hardening 作为场景驱动仿真测试中一种有前景的 approach for autonomous vehicles。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.16996,
  title  = {CRASH: Challenging Reinforcement-Learning Based Adversarial Scenarios For Safety Hardening},
  author = {Amar Kulkarni and Shangtong Zhang and Madhur Behl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16996},
  year   = {2024}
}

备注

7 pages, 9 figures, 2 tables