Trajectory prediction for traffic agents is critical for safe autonomous driving. However, achieving effective zero-shot generalization in previously unseen domains remains a significant challenge. Motivated by the consistent nature of kinematics across diverse domains, we aim to incorporate domain-invariant knowledge to enhance zero-shot trajectory prediction capabilities. The key challenges include: 1) effectively extracting domain-invariant scene representations, and 2) integrating invariant features with kinematic models to enable generalized predictions. To address these challenges, we propose a novel generalizable Physics-guided Causal Model (PCM), which comprises two core components: a Disentangled Scene Encoder, which adopts intervention-based disentanglement to extract domain-invariant features from scenes, and a CausalODE Decoder, which employs a causal attention mechanism to effectively integrate kinematic models with meaningful contextual information. Extensive experiments on real-world autonomous driving datasets demonstrate our method's superior zero-shot generalization performance in unseen cities, significantly outperforming competitive baselines. The source code is released at https://github.com/ZY-Zong/Physics-guided-Causal-Model.


翻译:交通参与者的轨迹预测对于安全自动驾驶至关重要。然而,在先前未见过的领域中实现有效的零样本泛化仍然是一个重大挑战。受不同领域中运动学规律一致性本质的启发,我们旨在融入领域不变知识以增强零样本轨迹预测能力。关键挑战包括:1)有效提取领域不变的场景表征,以及2)将不变特征与运动学模型相结合以实现泛化预测。为解决这些挑战,我们提出了一种新颖的可泛化物理引导因果模型(PCM),该模型包含两个核心组件:一个解耦场景编码器,采用基于干预的解耦方法从场景中提取领域不变特征;以及一个CausalODE解码器,利用因果注意力机制将运动学模型与有意义的上下文信息有效整合。在真实世界自动驾驶数据集上的大量实验表明,我们的方法在未见过的城市中具有卓越的零样本泛化性能,显著优于竞争基线。源代码发布于 https://github.com/ZY-Zong/Physics-guided-Causal-Model。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
【综述】交通流量预测,附15页论文下载
专知会员服务
132+阅读 · 2020年4月23日
【综述】交通流量预测,附15页论文下载
专知
23+阅读 · 2020年4月23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
用深度学习揭示数据的因果关系
专知
28+阅读 · 2019年5月18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
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
基于车路协同的群体智能协同
智能交通技术
10+阅读 · 2019年1月23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
8+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
1+阅读 · 2014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
0+阅读 · 2014年12月31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
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
【综述】交通流量预测,附15页论文下载
专知
23+阅读 · 2020年4月23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
用深度学习揭示数据的因果关系
专知
28+阅读 · 2019年5月18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
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
基于车路协同的群体智能协同
智能交通技术
10+阅读 · 2019年1月23日
相关基金
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
8+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
1+阅读 · 2014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
0+阅读 · 2014年12月31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
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员