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CLAP-AD:通過無模仿速度評分的閉環感知規劃實現端到端自動駕駛

文章摘要

該論文提出 CLAP-AD 規劃範式,用模仿學習生成路徑,用基於物理安全約束學習到的評分函數從多個候選速度中選擇速度,從而在測試時顯式控制速度。CLAP-AD 作為可插拔規劃頭集成到現有端到端駕駛模型,在 Bench2Drive-Speed 上獲得 82.53 的最先進速度遵循分數,在 Bench2Drive 上較 UniAD 和 VAD 分別提升駕駛分數 28.5 和 32.7,在 NAVSIM v2 上較骨幹提升 EPDMS 6.1。

來源arXiv Robotics作者: Emad Aghajanzadeh, Thomas Schwarzfischer, Marc Kaufeld, Moritz Thoma, Ryan P\'egoud, Manoj Rohit Vemparala, Pierpaolo Mori, Nael Fasfous, Johannes Betz, Daniel Mueller-Gritschneder, Ulf Schlichtmann
CLAP-AD:通過無模仿速度評分的閉環感知規劃實現端到端自動駕駛
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端到端自動駕駛的主流訓練方式長期依賴開環模仿學習,即讓模型直接擬合專家演示的軌跡。然而這一方式存在兩個明顯短板:每個場景的專家演示通常只展示一種行為,模型因此無法學習同一場景下其他同樣有效的駕駛方式,也無法在測試階段根據用户偏好進行調整;同時,演示數據中的噪聲或歧義會給端到端模型帶來不一致、不可靠的監督信號。論文指出,駕駛行為本質上是多模態的——同一場景下可以存在多種合法響應,而這種多樣性主要來自速度選擇,而非行駛路徑。

基於這一觀察,作者提出一種新的規劃範式:路徑部分繼續通過模仿學習獲得,而速度部分則不再依賴專家演示,而是先由模型生成一組候選速度,再用一個學習到的評分函數對它們進行多準則打分,該評分函數受到具有物理意義的安全約束監督。換句話説,模型學會判斷“在給定路徑下,哪個速度更合適、更安全”,而不是簡單複製專家在某一時刻的速度。

這一範式被實現為 CLAP-AD(Closed-Loop Aware Planning for Autonomous Driving),它是一個可插拔的規劃頭,能夠與現有的端到端駕駛模型結合使用。據作者所知,CLAP-AD 是首個無需速度條件訓練、就能在測試時讓使用者顯式控制模型速度選擇的方案。這意味着部署方可以在不改動模型主幹、不重新訓練的情況下,對速度行為施加干預,例如偏好更保守或更高效的駕駛風格。

實驗方面,在 Bench2Drive-Speed 基準上,CLAP-AD 取得了 82.53 的速度遵循分數(Speed-Adherence Score),刷新了該指標的最先進水平,比這一指標上最強的基線 TFv6 高出 12.9 分,同時保持了較強的閉環駕駛性能。在 Bench2Drive 上,它相對 UniAD 和 VAD 分別將駕駛分數提升了 28.5 和 32.7。在基於真實世界駕駛數據構建的 NAVSIM v2 上,它相對骨幹模型將 EPDMS 提升了 6.1,説明該方法不僅適用於仿真閉環基準,也能遷移到真實數據場景。

該論文已被 WACV 2027 接收,共 17 頁,包含 8 頁正文、參考文獻和補充材料,配有 5 幅圖和 7 張表。作者為 Emad Aghajanzadeh 等共 11 人,論文於 2026 年 10 月 26 日提交至 arXiv,編號 arXiv:2610.36079,主題涵蓋機器人學、計算機視覺與模式識別以及機器學習。項目主頁提供了更多演示與細節。

展開要點與分析

文章情報

研究者進階

要點

  • 提出路徑模仿與速度評分分離的規劃範式,避免開環模仿學習只學到單一專家行為的問題。
  • CLAP-AD 是首個無需速度條件訓練即可在測試時顯式控制速度選擇的插件式規劃頭。
  • 在 Bench2Drive-Speed 上速度遵循分數達 82.53,比最強基線 TFv6 高 12.9 分。
  • 在 Bench2Drive 和 NAVSIM v2 真實數據上均顯著提升閉環駕駛指標。

技術影響

可能影響具身智能、機器人部署、傳感器集成和工業應用。

要點與分析由自動化流程生成,可能有誤,請結合原始來源核實。

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