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边际预测与联合预测

Marginal vs Joint Prediction · 也叫 联合预测 / 条件预测

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。

会上可能听到:“每辆车的多模态轨迹都给了,概率也校准过。——能直接乘起来当场景概率用吗?”

它到底是什么意思

边际预测一辆一辆地做。模型从没被要求让各车的预测相容,拼起来的组合里,会有两辆车同时占同一块路面,现实里不可能同时发生。下游只能自己解矛盾,或者哪条都躲。

联合预测给出几个自洽的场景分支,每个分支里各车轨迹配套;Scene Transformer 这类模型直接解码联合场景。汇入就是典型:切入车切不切,和主路后车让不让,并不独立。

再往前一步是条件预测:把自车的候选动作当输入,回答「如果我这么开,他会怎样」。DTPP 还把自车候选组织成一棵树,以树为条件预测他车反应,预测和代价评估都从数据里学。

机制图解

边际预测每辆车各自一组轨迹和概率;拼起来可能互相穿越
联合预测概率标在整个场景上;同一场景里各车轨迹配套
条件预测自车的候选动作也是输入;回答「如果我这么开,他会怎样」
交互场景里各车的动作不独立,边际概率不能直接相乘。决策层至少要联合预测给出的自洽场景;条件预测再把自车的动作放进来。

容易搞混的地方

常见误解

每辆车的概率都准,乘起来就是场景概率

正确理解

只有各车互相独立时才能相乘;交互场景恰恰不独立,拼出来会有物理上不可能的组合

常见误解

联合预测就是一次预测更多辆车

正确理解

区别不在车数,在概率标在哪:标在每辆车上,还是标在整个场景上

看懂之后可以追问

  1. 下游拿到的是每辆车各自的分支,还是整场景的分支?拿到边际预测,规划要么自己解矛盾,要么对每条都躲;后者会让车在交互场景里过度保守。
  2. 预测有没有以自车的候选动作为条件?不以自车为条件,就默认他车不会对你做反应。「探出去表明意图」这类动作的收益,恰恰来自对方的反应。

先知道

  • 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。
  • 意图预测——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。

接着看

  • MPDM 与 EPSILON——预定义一小撮语义策略,对每个候选做闭环前向仿真、打分选优——把不可解的 POMDP 砍成「在有限集合里挑一个」。
  • CVaR:尾部风险——期望值会拿大概率的顺畅稀释小概率的灾难;CVaR 放大最坏那部分尾巴的安全代价,α 决定尾巴取多宽,是风险容忍度的旋钮。