Multi-agent motion planning (MAMP) is a critical challenge in applications such as connected autonomous vehicles and multi-robot systems. In this paper, we propose a space-time conflict resolution approach for MAMP. We formulate the problem using a novel, flexible sphere-based discretization for trajectories. Our approach leverages a depth-first conflict search strategy to provide the scalability of decoupled approaches while maintaining the computational guarantees of coupled approaches. We compose procedures for evading discretization error and adhering to kinematic constraints in generated solutions. Theoretically, we prove the continuous-time feasibility and formulation-space completeness of our algorithm. Experimentally, we demonstrate that our algorithm matches the performance of the current state of the art with respect to both runtime and solution quality, while expanding upon the abilities of current work through accommodation for both static and dynamic obstacles. We evaluate our algorithm in various unsignalized traffic intersection scenarios using CARLA, an open-source vehicle simulator. Results show significant success rate improvement in spatially constrained settings, involving both connected and non-connected vehicles. Furthermore, we maintain a reasonable suboptimality ratio that scales well among increasingly complex scenarios.


翻译:多智能体运动规划(MAMP)是网联自动驾驶车辆与多机器人系统等应用中的关键挑战。本文提出一种面向MAMP的时空冲突消解方法。我们采用新颖且灵活的球体离散化方法对轨迹进行建模。该方法基于深度优先冲突搜索策略,既能通过解耦方法实现可扩展性,又能保持耦合方法的计算保证。我们设计了规避离散化误差并满足生成解中运动学约束的流程。理论上,我们证明了算法的连续时间可行性与构造空间完备性。实验表明,本算法在运行时间与解质量方面均达到当前最优水平,且通过兼容静态与动态障碍物拓展了现有工作的能力。我们使用开源车辆仿真器CARLA在多种无信号灯交叉口场景中验证算法,结果表明,在涉及网联与非网联车辆的空间约束场景下,成功率显著提升。此外,我们维持了合理的次优比,该比值在日益复杂的场景中仍具有良好可扩展性。

1
下载
关闭预览

相关内容

【CTH博士论文】基于强化学习的自动驾驶决策,149页pdf
专知会员服务
60+阅读 · 2023年2月18日
《多智能体任务规划》2022博士论文
专知会员服务
289+阅读 · 2022年11月20日
MonoGRNet:单目3D目标检测的通用框架(TPAMI2021)
专知会员服务
18+阅读 · 2021年5月3日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
【泡泡一分钟】基于运动估计的激光雷达和相机标定方法
泡泡机器人SLAM
25+阅读 · 2019年1月17日
【泡泡一分钟】LIMO:激光和单目相机融合的视觉里程计
泡泡机器人SLAM
13+阅读 · 2019年1月16日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【泡泡一分钟】学习紧密的几何特征(ICCV2017-17)
泡泡机器人SLAM
20+阅读 · 2018年5月8日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | 多模态大模型的不确定性感知决策
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:39
综述 | Deep Academic Survey:有状态闭环综述自动化
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:37
综述 | 触觉与力觉感知机器人学习
专知会员服务
6+阅读 · 8月18日
综述 | AI科学家的过去与未来
专知会员服务
6+阅读 · 8月18日
论文 | OmniScientist:全模态全学科AI科学家
专知会员服务
10+阅读 · 8月16日
无人机已改变战场,但并未解决指挥问题
专知会员服务
11+阅读 · 8月14日
相关VIP内容
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员