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题名基于时空图注意力网络的车辆多模态轨迹预测模型
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作者
陈文强
王东丹
朱文英
汪勇杰
王涛
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机构
长安大学运输工程学院
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出处
《浙江大学学报(工学版)》
北大核心
2025年第3期443-450,共8页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2021YFE0203600)
陕西省自然科学基金资助项目(2022JM-426)
+1 种基金
陕西省交通运输厅科技项目(23-33K)
长安大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(300102344203).
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文摘
针对人工驾驶车辆轨迹的预测难题及对自动驾驶决策的影响,建立基于时空图注意力网络的车辆多模态轨迹预测模型(STGAMT).模型基于车辆的历史信息,对车辆时间和空间维度的特征进行建模.利用二维卷积神经网络识别车辆的横纵向的变道状态信息,将横纵向变道状态信息分别与时空动态交互模块输出信息桥连为横纵向运动特征,采用Softmax函数识别车辆的驾驶意图.利用基于高斯条件分布的GRU网络对轨迹进行多模态轨迹输出.实验结果表明,在短期预测范围内,STGAMT模型在HighD和NGSIM数据集上的RMSE较其他5个经典模型的平均RMSE降低了63.8%和41.0%;在长期预测范围内,STGAMT模型在HighD和NGSIM数据集上的RMSE较其他5个经典模型的平均RMSE降低了62.5%和19.1%.STGAMT模型可以有效提高人工驾驶车辆轨迹预测精度.
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关键词
自动驾驶
车辆轨迹预测
驾驶意图识别
多模态轨迹
图注意力网络
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Keywords
autonomous driving
vehicle trajectory prediction
driving intention recognition
multimodality trajectory
graph attention network
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分类号
U491
[交通运输工程—交通运输规划与管理]
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于多模态轨迹预测的智能车轨迹规划研究
被引量：2
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作者
黄晶
刘祥臻
邓潇阳
陈然
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机构
湖南大学机械与运载工程学院
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出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期965-974,1024,共11页
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基金
国家自然科学基金(52175088,52172399)
国家杰出青年科学基金(52325211)资助。
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文摘
混合交通流下由于驾驶员意图的不确定性行驶轨迹将呈现多模态属性,为了提高安全性并实现个性化驾驶,本文提出一种基于环境车辆多模态轨迹预测的智能车轨迹规划算法。首先,结合图卷积神经网络(GCN)和长短期记忆网络(LSTM)并加入注意力机制建立轨迹预测模型,预测不同行驶意图下的未来轨迹概率分布。然后,针对环境车辆的多意图概率下预测轨迹集合,根据自动驾驶风格偏好,设定一定的概率阈值挑选出确信轨迹,将其投影到规划路径上生成S-T图,并通过动态规划和二次规划进行基于碰撞风险规避的速度规划。最后,基于模型预测控制(MPC)对本文模型在典型换道场景和NGSIM真实道路场景下进行仿真测试并与现有模型进行对比验证。结果表明:本文提出的模型在安全性、舒适性和行车效率等方面均优于对比模型,能够在准确预测环境车辆未来轨迹的前提下实现最优轨迹规划,保证自动驾驶汽车安全、高效的行驶。
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关键词
自动驾驶
轨迹规划
多模态轨迹预测
驾驶意图
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Keywords
autonomous driving
trajectory planning
multimodal trajectory prediction
driving intention
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分类号
U463.6
[机械工程—车辆工程]
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题名基于轨迹预测模型的仿真车辆轨迹生成算法
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作者
王振宇
余卓平
田炜
熊璐
李拙人
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机构
同济大学汽车学院
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出处
《汽车安全与节能学报》
北大核心
2025年第2期286-293,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFE0117100)。
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文摘
为了提升自动驾驶数字仿真场景生成算法中背景交互车辆行驶轨迹的整体真实性,该研究从微观和宏观2个层面切入,首先基于自然驾驶数据训练车辆轨迹预测模型,利用模型预测轨迹更加贴近真实场景车辆轨迹的特点,将其作为仿真场景中背景车辆的人工智能(AI)驾驶员模型,提升仿真车辆轨迹交互的微观真实性;在此基础上,设计轨迹特征参数统计分布差异度量方法和针对性的优化算法,从预测模型输出的多条多模态预测轨迹中重新选取单条概率最高的最优轨迹,使其作为仿真车辆的行驶轨迹,进一步提升生成轨迹特征参数统计分布的宏观真实性。结果表明:基于该研究提出的度量指标,优化后算法输出的仿真轨迹与真实轨迹的分布差异降低了56.29%,有效提升了仿真场景中背景车行驶轨迹的宏观真实性。
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关键词
多模态轨迹预测
轨迹快照
轨迹特征向量聚类
Kullback-Leibler(KL)散度
Bayes优化
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Keywords
multimodal trajectory prediction
trajectory snapshot
trajectory feature vector clustering
Kullback-Leibler(KL)divergence
Bayesian optimization
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分类号
U492.84
[交通运输工程—交通运输规划与管理]
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