自律走行における意思決定のダイナミクス関連リアリティギャップを低減するカリキュラムアプローチ
A Curriculum Approach to Reduce the Dynamics-Related Reality Gap in Autonomous Driving Decision-Making
本研究は、自律走行の意思決定におけるダイナミクス関連のリアリティギャップを低減するため、学習ベースの戦術的意思決定と古典的な計画・制御手法を組み合わせたハイブリッドアーキテクチャによるカリキュラム学習アプローチを提案する。この手法は、軽量シミュレータでの基本運動挙動の学習、CARLAでの車両ダイナミクスを考慮した洗練、実プラットフォームとテスト環境のデジタルツインでのシナリオ固有の微調整、そして実車両との並列実行による検証という段階的なシム・ツー・リアルプロセスを経る。車両ダイナミクス、アクチュエーション応答、シナリオジオメトリに焦点を当てている。実験の結果、提案手法はSMARTSで91%以上の成功率を達成し、CARLAではベースラインより50%高速にシナリオを完了し、快適性・安全性を向上させた。実世界での並列実行実験は、物理車両への転送の実現可能性を示した。
- 提案手法はSMARTSシミュレータで91%以上の成功率を達成した
- CARLAシミュレータではベースラインより50%高速にシナリオを完了し、快適性・安全性を向上させた
- 実世界での並列実行実験により、物理車両への転送の実現可能性を示した
本提案は、自動運転のボトルネックである「シミュレーションと実環境のギャップ(リアリティギャップ)」を、段階的なカリキュラム学習で低減するアプローチ。SMARTSで91%以上の成功率、CARLAでベースライン比50%高速なシナリオ完了を達成し、実車両での並列実行にも成功しており、シム・ツー・リアル技術の実用化に向けた重要なマイルストーンといえる。自動運転スタートアップやTier1サプライヤーにとって、開発コスト削減と実装スピード向上に直結する技術であり、関連技術を持つ企業や研究チームの動向に注目したい。