行為決策(行為決定) 係自動駕駛系統入面嘅核心模組之一,位喺環境感知同運動規劃中間,相當於車輛嘅「副駕駛」。佢嘅核心任務,係綜合感知到嘅環境資訊、自身狀態同交通規則,「思考」並決定喺當前時刻應該採取咩樣嘅宏觀駕駛策略——比如係跟車、超車、停車、定係讓行。
行為決策唔係一個簡單嘅「係或者唔係」問題,佢需要喺一個充滿不確定性嘅複雜環境入面做出判斷。具體嚟講,佢需要同時處理以下幾類資訊並做出綜合決策:
路線規劃結果:系統需要知道為咗到達目的地,接下來應該進入邊條車道。
車輛本身狀態:包括當前位置、速度、朝向以及所在車道等。
過往決策資料:上一個決策週期,車輛揀咗跟車定係變道?呢個有助於保持決策嘅連續性同合理性。
周邊障礙物資料:一定距離內其他車輛、行人嘅位置、速度,以及佢哋可能嘅運動軌跡。
交通標誌同規則:例如車道線嘅變化位置、限速標誌、紅綠燈狀態以及係咪允許紅燈轉右等。
目前,實現行為決策主要有三大技術流派,各有側重同利弊:
| 技術路線 | 核心思想 | 優點 | 缺點 |
|---|---|---|---|
| 基於規則(Rule-based) | 依靠人為設定嘅規則同條件(如有限狀態機)嚟觸發對應駕駛行為,邏輯清晰、可預測性強,係應用最廣泛嘅基礎方案。 | 可解釋性強,行為穩定可靠,易於驗證同調試。 | 面對複雜、多變嘅現實世界,規則難以窮舉,可能喺未知場景下無法靈活應對。 |
| 基於學習(Learning-based) | 透過模仿學習(從大量人類駕駛數據入面學習)或強化學習(透過同環境「試錯」互動學習最優策略)嚟訓練決策模型。 | 處理複雜場景同未知情況嘅能力更強,行為表現更接近人類。 | 可解釋性差(「黑盒」問題),安全性同可靠性難以從數學上保證,對訓練數據質量同數量要求極高。 |
| 混合式(Hybrid) | 將「基於規則」嘅安全性同可解釋性,同「基於學習」嘅智能性同泛化能力相結合。例如,喺環島等複雜場景下,利用深度強化學習進行決策,同時用一套規則系統作為安全「保底」。 | 喺保證基礎安全嘅前提下,提升了決策嘅智能性同場景適應能力。 | 系統設計同集成難度較大。 |
當前,行為決策嘅研究正朝著幾個關鍵方向突破:
互動行為建模:呢個被認為係實現高級別自動駕駛(L4/L5)嘅核心瓶頸之一。現實交通中,車輛同行人、同其他車輛嘅行為係高度互動、相互影響嘅。決策系統需要具备「社會敏感性」,能預判自己嘅決策對其他人嘅影響,並據此做出更合理、更負責任嘅選擇。
應對不確定性:透過部分可觀測馬爾可夫決策過程(POMDP)等數學模型,喺決策時就考慮到其他交通參與者意圖嘅不確定性,從而制定更穩健嘅駕駛策略。
行為決策做出嘅宏觀策略,最終會傳遞俾下游嘅 「運動規劃」 模組,由佢負責將「準備超車」呢類決策,生成為一條具體嘅、可供車輛執行嘅平滑行駛軌跡。