Generating safe and reliable trajectories for autonomous vehicles in long-tail scenarios remains a significant challenge, particularly for high-lateral-acceleration maneuvers such as sharp turns, which represent critical safety situations. Existing trajectory planners exhibit systematic failures in these scenarios due to data imbalance. This results in insufficient modelling of vehicle dynamics, road geometry, and environmental constraints in high-risk situations, leading to suboptimal or unsafe trajectory prediction when vehicles operate near their physical limits. In this paper, we introduce ReflexDiffusion, a novel inference-stage framework that enhances diffusion-based trajectory planners through reflective adjustment. Our method introduces a gradient-based adjustment mechanism during the iterative denoising process: after each standard trajectory update, we compute the gradient between the conditional and unconditional noise predictions to explicitly amplify critical conditioning signals, including road curvature and lateral vehicle dynamics. This amplification enforces strict adherence to physical constraints, particularly improving stability during high-lateral-acceleration maneuvers where precise vehicle-road interaction is paramount. Evaluated on the nuPlan Test14-hard benchmark, ReflexDiffusion achieves a 14.1% improvement in driving score for high-lateral-acceleration scenarios over the state-of-the-art (SOTA) methods. This demonstrates that inference-time trajectory optimization can effectively compensate for training data sparsity by dynamically reinforcing safety-critical constraints near handling limits. The framework's architecture-agnostic design enables direct deployment to existing diffusion-based planners, offering a practical solution for improving autonomous vehicle safety in challenging driving conditions.


翻译:在长尾场景中为自动驾驶车辆生成安全可靠的轨迹仍然是一项重大挑战,尤其是在急转弯等高横向加速度机动这类关键安全情境下。由于数据不平衡,现有的轨迹规划器在这些场景中表现出系统性失效。这导致在高风险情况下对车辆动力学、道路几何和环境约束的建模不足,当车辆运行接近其物理极限时,会产生次优或不安全的轨迹预测。本文提出ReflexDiffusion,一种新颖的推理阶段框架,通过反射调整来增强基于扩散模型的轨迹规划器。我们的方法在迭代去噪过程中引入了一种基于梯度的调整机制:在每次标准轨迹更新后,我们计算条件噪声预测与无条件噪声预测之间的梯度,以显式地放大关键条件信号,包括道路曲率和横向车辆动力学。这种放大强制轨迹严格遵守物理约束,尤其提升了在精确的车-路交互至关重要的高横向加速度机动期间的稳定性。在nuPlan Test14-hard基准测试上的评估表明,ReflexDiffusion在高横向加速度场景下的驾驶分数相比最先进方法提升了14.1%。这证明了推理阶段的轨迹优化能够通过动态强化接近操控极限的安全关键约束,有效补偿训练数据的稀疏性。该框架的架构无关设计使其能够直接部署到现有的基于扩散的规划器中,为在挑战性驾驶条件下提升自动驾驶车辆安全性提供了一个实用解决方案。

0
下载
关闭预览

相关内容

自动驾驶轨迹规划中的基础模型:进展综述与开放挑战
专知会员服务
14+阅读 · 2025年12月2日
自动驾驶中的轨迹预测大型基础模型:全面综述
专知会员服务
16+阅读 · 2025年9月18日
车辆目标轨迹预测方法研究综述及展望
专知会员服务
12+阅读 · 2025年7月30日
自动驾驶中的基础模型:场景生成与场景分析综述
专知会员服务
26+阅读 · 2025年6月16日
【CMU博士论文】分布式强化学习自动驾驶,100页pdf
专知会员服务
37+阅读 · 2023年4月17日
深度学习技术在自动驾驶中的应用
智能交通技术
26+阅读 · 2019年10月27日
自动驾驶高精度定位如何在复杂环境进行
智能交通技术
18+阅读 · 2019年9月27日
自动驾驶技术解读——自动驾驶汽车决策控制系统
智能交通技术
30+阅读 · 2019年7月7日
自动驾驶车辆定位技术概述|厚势汽车
厚势
10+阅读 · 2019年5月16日
无人驾驶仿真软件
智能交通技术
22+阅读 · 2019年5月9日
自动驾驶汽车技术路线简介
智能交通技术
15+阅读 · 2019年4月25日
自动驾驶车载激光雷达技术现状分析
智能交通技术
17+阅读 · 2019年4月9日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
深度学习技术在自动驾驶中的应用
智能交通技术
26+阅读 · 2019年10月27日
自动驾驶高精度定位如何在复杂环境进行
智能交通技术
18+阅读 · 2019年9月27日
自动驾驶技术解读——自动驾驶汽车决策控制系统
智能交通技术
30+阅读 · 2019年7月7日
自动驾驶车辆定位技术概述|厚势汽车
厚势
10+阅读 · 2019年5月16日
无人驾驶仿真软件
智能交通技术
22+阅读 · 2019年5月9日
自动驾驶汽车技术路线简介
智能交通技术
15+阅读 · 2019年4月25日
自动驾驶车载激光雷达技术现状分析
智能交通技术
17+阅读 · 2019年4月9日
相关基金
国家自然科学基金
12+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员