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意图预测

Intention Prediction · 也叫 意图估计

先把「对方想去哪」离散成几个候选:哪条车道、哪个出口,再给每个候选打分;轨迹等意图定了再补。

会上可能听到:“意图模块说它大概率要切进来。——这个概率是在哪几个候选之间分的?”

它到底是什么意思

物理外推只会延长「现在」,长时预测必须先知道对方想去哪。意图预测把问题离散化:候选是有限几条车道、几个出口,模型只回答「去哪一个」,常见做法见下图。

意图定了,长时轨迹怎么来?一种做法是分工:意图借地图给出参考方向,短时预测给出近处的运动趋势,再用一个轻量的规划器或一条贝塞尔曲线,把两头接起来。

换成数据驱动,形态没变:EPSILON 的意图网络也是给候选车道打分再归一。变的是特征,从人手设计换成网络自己学,见第 4 章。

机制图解

SVM 换道分类横向距离、横向速度、实线虚线 → 去不去这条车道;标签打在真实换道之前一段
路口扇区按车头朝向切 12 个扇区,标出有出口车道的 → 12 分类
HMM历史轨迹当观测、意图当隐状态 → Viterbi 反推最可能的隐状态
手工特征 MLPApollo 5.0:62 维特征、4 层全连接 → 每条候选车道一个概率
共同点是候选有限,模型只回答「去哪一个」。共同的天花板是输入靠人设计:没想到的交互模式,进不了模型。

容易搞混的地方

常见误解

意图预测就是轨迹预测

正确理解

它先回答去哪,是离散的车道或出口;轨迹是意图定了之后,结合短时趋势补出来的

常见误解

用了神经网络,就不算手工特征

正确理解

Apollo 5.0 的 MLP 吃的仍是 62 维手工特征;分界在特征由谁设计,不在用没用网络

看懂之后可以追问

  1. 候选意图是怎么生成的?地图上没有的走法,比如掉头、借道,进得了候选吗?意图预测只能在候选里挑。候选集漏掉的走法,概率永远是零,下游也就永远不会防它。
  2. 换道标签打在真实换道之前多久?提前量决定模型能提前多久看出来。标得太晚,模型学会的只是确认已经发生的换道。

先知道

  • 运动学模型——假设某个运动量不变,按物理外推:CV 保速度,CA 保加速度,CTRV / CTRA 再保转弯率;短时好用,一长都失准。

对比着看

  • 多模态轨迹——未来不是一个确定的点,而是一个分布:可以跟车、变道、让行、绕行,模型输出多条候选来表达这种不确定性。

接着看

  • 边际预测与联合预测——边际预测给每辆车各自一组带概率的轨迹;联合预测把概率标在整个场景上,同一场景里各车的轨迹互相配套。
  • MDP 与 POMDP——MDP 假设状态完全可测;POMDP 承认意图这类状态只能从观测里推,策略变成「置信 → 动作」——更贴近驾驶,但在真实规模上只能近似求解。