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無需專家示范!特倫托大學與中山大學新研究解鎖自動駕駛安全學習新路徑

   時間:2026-02-28 02:57:57 來源:互聯網編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

自動駕駛技術正迎來一場革命性突破。意大利特倫托大學與中山大學聯合研發的RaWMPC系統,通過完全摒棄專家示范的學習模式,開創了自動駕駛安全決策的新范式。這項發表于arXiv平臺的研究成果,在權威測試平臺Bench2Drive和NAVSIM上創造了多項性能紀錄,標志著自動駕駛技術從"模仿學習"向"理解學習"的關鍵跨越。

傳統自動駕駛系統高度依賴專家駕駛數據,如同學生機械背誦標準答案。當遇到訓練數據中未涵蓋的突發狀況時,系統往往陷入決策困境。研究團隊創新性地提出"風險感知世界模型",通過構建虛擬駕駛模擬器,使系統能夠自主推演不同駕駛行為的潛在后果。這種機制類似于圍棋高手的"腦內推演",系統在決策前會快速模擬直行、轉彎、停車等多種選擇,并評估每種方案的風險等級。

該系統的核心技術突破體現在風險感知交互學習策略上。研究團隊設計了三階段學習模式:隨機探索階段讓系統自由嘗試各種駕駛行為;安全行為模式引導系統優先選擇低風險操作;最關鍵的危險體驗模式則允許系統在虛擬環境中故意實施危險駕駛,通過親身體驗碰撞、違規等嚴重后果,建立風險認知能力。這種"接觸式學習"機制顯著提升了系統對極端場景的應對能力。

為解決實時決策的計算效率問題,研究團隊開發了自我評估蒸餾技術。該技術通過構建"教師-學生"網絡架構,使經過充分訓練的世界模型能夠指導輕量化行為生成網絡。在保持預測精度的同時,將決策速度提升至毫秒級,滿足實時駕駛的嚴苛要求。對比實驗顯示,該技術使系統在保持88.31分綜合得分的同時,決策效率提升3倍以上。

在Bench2Drive平臺的測試中,RaWMPC系統在220條測試路線、23種天氣條件下展現出卓越性能。即便完全不使用專家數據,系統仍取得87.34分的成績,超越多數依賴海量示范數據的傳統系統。特別在雨天等極端天氣測試中,系統性能衰減幅度較傳統方法降低42%,證明其具有更強的環境適應能力。NAVSIM平臺的實景測試進一步驗證了系統的實用性,在PDMS指標上達到91.3分的新高。

該系統的決策透明性引發行業關注。不同于傳統深度學習模型的"黑箱"特性,RaWMPC能夠清晰展示決策依據:系統會同步輸出每種候選行為的碰撞概率、違規風險、效率損失等量化指標。這種可解釋性設計不僅有助于建立用戶信任,更為安全監管提供了可視化工具。在典型測試場景中,系統面對突然出現的行人時,能夠準確評估急剎、繞行等方案的連鎖反應,最終選擇最優避險路徑。

技術實現層面,研究團隊采用多項創新設計。視覺編碼器運用預訓練變換器架構,有效處理多攝像頭輸入數據;世界模型采用自回歸預測機制,可生成長達5秒的未來場景序列;風險評估模塊引入時間衰減權重,使近期預測獲得更高關注度。這些技術組合使系統在保持91.3分高得分的同時,計算資源消耗較傳統方法降低35%。

盡管取得突破性進展,研究團隊坦言系統仍存在改進空間。當前模型在預測長時間場景時存在誤差累積現象,特別是在處理復雜交通參與者行為時準確性有待提升。仿真環境與真實道路的差異仍是部署挑戰。針對這些問題,團隊正探索更高效的神經網絡架構和領域自適應技術,計劃將激光雷達等多模態傳感器融入系統,進一步提升環境感知能力。

這項研究對自動駕駛行業產生深遠影響。其自主學習模式大幅降低數據采集成本,使中小研發機構有機會參與核心技術競爭。更重要的在于技術范式的轉變——從被動模仿轉向主動理解,這種轉變可能重塑整個行業的技術發展路線。目前,多家車企已與研究團隊展開合作,探索該技術在量產車型中的應用可能性。

對于希望深入了解技術細節的讀者,可通過論文編號arXiv:2602.23259v1獲取完整研究報告。該成果不僅為自動駕駛領域提供新思路,其核心的世界模型和預測控制機制,也為機器人導航、工業自動化等領域的技術發展帶來啟示。這場由風險感知驅動的技術變革,正在重新定義機器智能的邊界。

 
 
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