The motion objectives of a planning as inference problem are formulated as a joint distribution over coupled random variables on a factor graph. Leveraging optimization-inference duality, a fast solution to the maximum a posteriori estimation of the factor graph can be obtained via least-squares optimization. The computational efficiency of this approach can be used in competitive autonomous racing for finding the minimum curvature raceline. Finding the raceline is classified as a global planning problem that entails the computation of a minimum curvature path for a racecar which offers highest cornering speed for a given racetrack resulting in reduced lap time. This work introduces a novel methodology for formulating the minimum curvature raceline planning problem as probabilistic inference on a factor graph. By exploiting the tangential geometry and structural properties inherent in the minimum curvature planning problem, we represent it on a factor graph, which is subsequently solved via sparse least-squares optimization. The results obtained by performing comparative analysis with the quadratic programming-based methodology, the proposed approach demonstrated the superior computing performance, as it provides comparable lap time reduction while achieving fourfold improvement in computational efficiency.


翻译:摘要:规划作为推断问题的运动目标被制定为一个因子图上的随机变量的联合分布。通过优化推断对偶性,可以通过最小二乘优化快速解决因子图的最大后验估计。这种方法的计算效率可用于竞技自动驾驶赛车找到最小曲率赛道线。寻找赛道线被归类为全局规划问题,这需要计算赛车最小曲率路径,从而为给定赛道提供最高的进入弯道速度,从而降低圈速。本研究提出了一种新的方法,将最小曲率赛道线规划问题表示为因子图上的概率推断。通过利用最小曲率规划问题固有的切向几何和结构特性,在因子图上表示它,随后通过稀疏最小二乘优化求解。通过与基于二次规划的方法进行比较分析,所提出的方法展示了更高的计算性能,它在实现可比的圈速降低的同时,实现了计算效率的四倍提升。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
70+阅读 · 2022年6月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
【泡泡一分钟】RoomNet:端到端房屋布局估计
泡泡机器人SLAM
18+阅读 · 2018年12月4日
【泡泡一分钟】自然中的表面法向量(ICCV-2017)
泡泡机器人SLAM
10+阅读 · 2018年10月8日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
On Preemption and Learning in Stochastic Scheduling
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月1日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月30日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
70+阅读 · 2022年6月28日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
【泡泡一分钟】RoomNet:端到端房屋布局估计
泡泡机器人SLAM
18+阅读 · 2018年12月4日
【泡泡一分钟】自然中的表面法向量(ICCV-2017)
泡泡机器人SLAM
10+阅读 · 2018年10月8日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员