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基于PPO算法的自动驾驶人机交互式强化学习方法

Human-machine interactive reinforcement learning method for autonomous driving based on PPO algorithm
时高松
赵清海
董鑫
贺家豪
刘佳源
青岛大学 机电工程学院, 山东 青岛 266071

摘要

针对当前自动驾驶领域中深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)所面临的高计算性能需求和收敛速度慢的问题,将变分自编码器(variational autoencoder,VAE)和近端策略优化算法(proximal policy optimization,PPO)相结合。通过采用VAE的特征编码技术,将Carla模拟器获取的语义图像有效转换为状态输入,以此应对DRL在处理复杂自动驾驶任务时的高计算负担。为了解决DRL训练中出现的局部最优和收敛速度慢的问题,引入了驾驶干预机制和基于驾驶员引导的经验回放机制,在训练初期和模型陷入局部最优时进行驾驶干预,以提升模型的学习效率和泛化能力。通过在交通路口左转场景进行的实验验证,结果表明,在驾驶干预机制的帮助下,训练初期模型的性能提升加快,且模型陷入局部最优时通过驾驶干预,模型的性能进一步提升,且在复杂场景下提升更为明显。

基金项目

国家自然科学基金资助项目(52175236)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.01.0018
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2024年第41卷 第9期
所属栏目: 算法研究探讨
出版页码: 2732-2736
文章编号: 1001-3695(2024)09-023-2732-05

发布历史

[2024-05-13] 优先出版
[2024-09-05] 印刷出版

引用本文

时高松, 赵清海, 董鑫, 等. 基于PPO算法的自动驾驶人机交互式强化学习方法 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (9): 2732-2736. (Shi Gaosong, Zhao Qinghai, Dong Xin, et al. Human-machine interactive reinforcement learning method for autonomous driving based on PPO algorithm [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (9): 2732-2736. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

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