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CVPR2022論文速覽--Vehicle trajectory prediction works, but not everywhere車輛軌迹預測有效,但并非無處不在

車輛軌迹預測有效,但并非無處不在

原文連結

[2112.03909] Vehicle trajectory prediction works, but not everywhere (arxiv.org)

研究背景

現有預測模型無法推廣到新的場景中,由于場景生成方法改變了場景,使得訓練過程中幾乎不包含關于未來軌迹的資訊,是以導緻在新場景中魯棒性差

研究問題

如何有效生成有效的真實的新場景?

如何評估現有軌迹預測模型?如何證明生成場景的真實性?

能否利用生成的場景提高預測模型的魯棒性?

解決方案

對抗性自動生成逼真場景

搜尋方法尋找具有挑戰性的真實駕駛場景,具體到每個軌迹預測模型

效果

使用在Argoverse公共資料集上訓練的三種最先進的軌迹預測模型(LanGCN,DATF,WIMP),研究模型可轉移性魯棒性,LaneGCN微調後魯棒性增加,DATF,WIMP魯棒性不佳

證明實體限制是使場景可行的必要條件

LaneGCN(圖卷積網絡): Argoverse預測挑戰的首選方法之一,是一個多模态預測模型,同時還提供了各模态的機率,考慮機率最大的模态

DATF :一種基于流量的方法,使用交叉熵損失來鼓勵産生對道路的預測。由于該多态模型不提供每一模态的機率,是以考慮最接近基本事實的機率  Diverse and admisible trajectory forecasting through multimodal context understanding.通過多模态語境了解進行多元可接受軌迹預測

WIMP:一種使用場景關注子產品和動态互動圖來捕捉幾何關系和社會關系。由于該多态模型不提供每一模态的機率,是以考慮最接近基本事實的機率 What-if motion prediction for autonomous driving.

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熱度圖表明,模型更容易受到較大的轉換參數的影響。紅色表示在這些場景中有更多的越野預測,綠色表示更高的可接受性。通常模型在高曲率時輪流失效。例如,更劇烈的轉彎。此外,它顯示更多的越野在左轉彎比右轉彎。這可能是由于資料集中的偏差。在魯棒模型中可以看到一個明顯的改進

HOR:offroad在預測軌迹點中至少發生一次offroad的場景百分比

SOR:offroad預測點占所有預測點的百分比

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算法:

算法被Kmax疊代,每次疊代中,選擇一個變換函數,然後由變換函數生成相應的場景,然後對觀測軌迹進行縮放以確定場景的可行性。接下來在新場景中預測,并用于計算loss,最佳損失決定最終生成的場景

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