On differentiable costs and local planning for end-to-end urban driving
Uçtan uca şehir içi sürüş için türevlenebilir maliyetler ve yerel planlama üzerine
- Tez No: 836720
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA GÜNEY, DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ AKGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hesaplamalı Bilim ve Mühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Otonom sürüş, karmaşık şehir ortamlarındaki etkileşimler nedeniyle belirsizlik altında karar verme gerektiren zorlu bir görevdir. Sürüş etmenine, etmenin gerçekleştirdiği eylemin uygunluğunu ölçen geri bildirim sağlayacak şekilde hedefler tasarlıyoruz. Önceki çalışmalar, olası eylemlerle planlama yapmak üzere otoyol sürüşü için türevlenebilir bir maliyet fonksiyonu tanıtır. Ancak şehir içi sürüş, araç yoğunluğu ve kentsel ortamlardaki kavşaklar gibi sahne yapıları nedeniyle otoyolda sürüşten daha karmaşıktır. Bu amaçla, şehir içi sürüşte sıklıkla meydana gelen birçok olası özelliği hesaba katan yeni bir türevlenebilir maliyet fonksiyonu öneriyoruz. Gelecek tahmini için, etmen ve çevrenin gelecekteki durumunu ayrı ayrı tahmin eden ileri modeller öneriyoruz. Etmen (ego) ve çevre (dünya) için ayrı tahminler aracılığıyla alan bilgisini çerçevemize entegre edebiliriz. Ampirik sonuçlar, ego etmeninin geleceğini güvenilir bir şekilde tahmin edebildiğimizi gösterirken dünya modeli, sola veya sağa dönme gibi daha az sıklıkta gerçekleşen durumlarda sınırlamalar sergiliyor. Türevlenebilir maliyet fonksiyonumuzu, gradyan tabanlı model öngörülü kontrol (MÖK) ve bir politika ağıyla test ediyoruz. Her iki yaklaşım da şehir içi sürüş düzeninde benzersiz sınırlamalara sahip makul bir sürüş performansı sergiliyor. MÖK, farklı durumlarda hiper parametrelere duyarlılığı nedeniyle yerel optimum sorunlarıyla karşı karşıyadır ve politika ağı bir uzmanın denetimine bağlıdır. Sonuç olarak, bu çalışmada şehir içi sürüş için türevlenebilir bir maliyet fonksiyonu tasarladık. Aynı zamanda gelecekteki çalışmaların, çalışmamızı temel alarak çeşitli şehir içi senaryolara genelleme yapmanın sınırlamalarını ve zorluklarını ortaya koyduk.
Özet (Çeviri)
Self-driving is a challenging task that requires decision-making under uncertainties due to interactions in complex urban environments. We design objectives to provide the driving agent with feedback quantifying the eligibility of the action taken by the agent. For planning with possible actions, previous work introduces a differentiable cost function for highway driving. However, urban driving is more complex than highway driving due to the density of vehicles and scene structures like intersections in urban environments. To this end, we propose a new differentiable cost function that accounts for multiple possible features that frequently occur in urban driving. For future prediction, we propose forward models that predict the future state of the agent and the environment separately. Via separate predictions for the agent (ego) and environment (world), we can integrate domain knowledge into our framework. Empirical results demonstrate that we can reliably predict the future for the ego agent, while the world model exhibits limitations in less frequent cases, such as turning left or right. We further test our differentiable cost function with a gradient-based model predictive control (MPC) and a policy network. Both approaches demonstrate a plausible driving performance in urban driving setup with unique limitations. MPC faces local optima problems due to its sensitivity to the hyper-parameters under different situations, and the policy network depends on supervision from an expert. In conclusion, we design a differentiable cost function for urban driving and show its importance for action as well as limitations for future work to generalize to diverse urban scenarios by building on our work.
Benzer Tezler
- Hedonic analysis of housing prices in istanbul: The effect of distance to urban green areas
İstanbul'daki konut fiyatlarının hedonik analizi: Kentsel yeşil alanlara uzaklığın etkisi
HASAN YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN MURAT ÇELİK
- Endüstriyel pazarlama planlaması ve Türkiye'deki uygulama
Industrial marketing planning
YAŞAR CANDEMİR
- Coğrafi bilgi sistemleri entegreli makine öğrenmesine dayalı toplu taşınmaz değerleme modelinin geliştirilmesi
Development of mass property valuation model based on geographic information systems integrated machine learning methods
MUHAMMED OĞUZHAN METE
Doktora
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAHSİN YOMRALIOĞLU
- Mobil robot simülatörleri ve ileri seviye simülasyonlar
Mobile robot simulators and advanced level simulations
ENDER YOLAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Dynamic security enhancement of power systems via population based optimization methods integrated with artificial neural networks
Yapay sinir ağlarının entegre edildiği popülasyon tabanlı optimizasyon yöntemleriyle güç sistemlerinin dinamik güvenliğinin iyileştirilmesi
CAVİT FATİH KÜÇÜKTEZCAN
Doktora
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ