基于改进SVM的无人驾驶行为决策算法

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hongjiansu1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
得益于人工智能理论的日益完善,无人驾驶汽车相关技术也得到了迅猛发展。无人驾驶汽车是集环境感知、行为决策、自适应控制和路径规划等多项功能于一身的综合系统。其中,行为决策模块如同无人驾驶汽车的大脑,为车辆提供操作指令,使其安全平稳地驾驶,这对实现无人驾驶来说十分重要。但是,由于现实交通环境的复杂性,无人驾驶行为决策模块目前还未达到可靠性和时效性等诸多要求,一旦该模块出现错误,将会给无人驾驶车辆造成不可估量的后果。故此,有必要对该模块进行深入探索和研究。无人驾驶行为决策模块通过对车辆周围环境信息的分析,做出相应的驾驶决策,本质上是一个分类问题。本文在深入研究该类问题的背景、意义和国内外研究现状后,发现支持向量机具有良好的鲁棒性、泛化性,能够有效地解决非线性分类问题。然而,传统的支持向量机分类效果受参数选取的影响,若参数选择的不够合理,会导致支持向量机分类性能下降。故本文采用蝙蝠算法进行优化,创建最优支持向量机模型。蝙蝠算法是一种随机全局优化的模型,能够利用群体优势,并综合全局和局部搜索,达到寻优效果。但随着寻优迭代的进行,种群的多样性会有所减少,易陷入局部最优,存在一定缺陷。故此,针对以上问题,本文提出基于改进支持向量机的无人驾驶行为决策算法,主要创新点包括以下三个方面:(1)支持向量机在处理非线性数据及异常点时会引入待定义的参数。不同的参数值会对模型产生较大的影响。为创建最优的支持向量机模型,本文提出改进的蝙蝠算法对其进行优化,返回最优解以提升模型准确率。(2)蝙蝠算法在寻优的过程中,所有蝙蝠个体始终向最优蝙蝠学习,导致多样性逐渐下降,容易陷入局部最优解。针对该问题,添加了莱维飞行增加蝙蝠个体位置的多样性且扩大搜索范围;另外,采取自适应频率的方式,进行调整蝙蝠个体位置更新公式,使蝙蝠的学习效率大幅度提升。(3)由于现实生活中的不同需求,存在功能、尺寸不同的车辆。而不同类型的车辆驾驶方式会有所差异。本文使用SVM模型进行定量分析并加以验证。通过模型的验证发现,大型汽车更倾向于稳定的驾驶环境,不会轻易换道,而小型汽车更倾向于较优的驾驶环境,具有更强的灵活性。最后,本文使用下一代仿真车辆轨迹数据集(Next Generation Simulation,NGSIM)进行验证本文算法的可行性,设计横纵向对比实验逐一对本文创新点进行验证。通过实验结果表明,本文算法生成的无人驾驶行为决策结果准确率最高。
其他文献
互联网信息时代下,就计算机应用而言,以结构化和非结构化形式存储并用于语言文字的信息处理占比十分巨大,在神经网络广泛应用于自然语言处理任务之前,命名实体识别领域的研究通常集中在利用词汇和句法知识来提高模型或方法的性能。随着低资源的命名实体识别任务成为主流方向,作为应对的手段之一的迁移学习也逐渐成为热门的研究方向。跨领域迁移学习是一种可以将知识从高资源领域传递到低资源领域来弥补数据信息不足的技术,在处
随着人工智能和大数据的飞速发展,无人驾驶技术在全世界掀起研究热潮,吸引了社会各界高度关注。无人驾驶技术分为环境感知、行为决策、路径规划以及路径跟踪四个部分。其中,路径跟踪部分控制车辆准确地遵循路径规划部分生成的参考路径,是无人驾驶技术中的重要研究方向。因此,研发跟踪准确性强、实时性高的路径跟踪算法是无人驾驶技术研究的重点工作。纯追踪算法是自动驾驶汽车中最有效的路径跟踪方法之一。与其他路径跟踪算法相
肺癌的发病率与死亡率全球第一,种类多样,发病机制复杂。目前,肺癌依然存在着预后差、生存率低、早期难以筛查的特点。随着基因芯片技术和数据挖掘技术的迅猛发展,越来越多的高通量组学数据被应用于癌症的研究中。在这种背景下,利用生物组学数据寻找与肺癌相关的特征标志物,为肺癌患者的早期筛查和靶向治疗提供指导,并且探究肺癌的发病机理意义十分重要。然而,大多数生物组学数据都具有维度高,噪音数据多,样本数目过少的特
随着人们对数据的重视程度不断的加深,以及越来越完善的传感器与物联网技术,海量的数据被人类不断的制造出来。而近年来数据规模的爆炸式增长也同时带来了数据安全事件的频频发生,对数据的篡改、销毁、恶意泄露等行为几乎每周都有所报道,对于一些敏感数据如经济数据的恶意篡改甚至会造成严重的经济损失,传统的数据存储系统的安全性隐患逐渐浮出水面,同时大型分布式存储系统的单点故障问题也使得系统的稳定性难以保证。区块链技
近年来,进化算法相关方面的研究得到社会上科研人员的广泛关注和应用。通过进化算法对实际问题的求解提供了很多有效的解决思路,可以利用智能生物的某些行为规律在整个求解空间寻求我们所需的最优解,例如常见的复杂工程问题—压力管问题、汽车定损问题、背包问题、阵列天线优化问题等等。但常见的以往大多数进化算法的优化过程仅仅依赖于目标函数的值,在实际问题中,无论是单目标函数还是多目标函数,这些问题的求解通常需要大量
作为病人疾病检测的重要依据,眼底图像在医学领域有着广泛的使用。眼底图像不仅可以反映出病人眼睛相关疾病情况,而且一些其他全身性疾病也会在眼底图像有着直观的反映,比如高血压、心脏病等。在医疗诊断过程中,对病人眼底进行采样形成的眼底图像,是医生诊断眼底病变的依据,医生通过对眼底图像的判读来分析病人所患病症。相较于从病人眼球中直接提取信息,眼底图像为医生提供了一个更直观、更清晰的判断依据,这使得眼底疾病诊
虚拟现实环境下,文本输入是三维自然交互的一项重要任务.但是现在最通用的常规方法,控制器指向法却存在着各种各样的缺陷,如疲劳程度高,输入速度和准确率低等因素。如何提升虚拟现实中文本输入的效率和体验,已经成为了一个亟待解决的问题。针对上述问题,本文提出了两种新型虚拟现实环境的双手手势文本输入技术,旨在使用改进的手势识别算法,通过HTC VIVE控制器中的触摸板输入文本,同时支持双手输入,充分利用双手交
近年来,电脑游戏行业迅猛发展,不断丰富用户的娱乐生活并产生巨大的经济价值。然而,市场繁荣同样意味着激烈的竞争环境,开发者只有保证游戏的多样化和创新性才能吸引并维持客户,以此维持市场活力。大多数在线游戏平台允许用户评论他们购买的游戏,开发者可以通过浏览玩家评论来了解用户对游戏的看法。从而在修复游戏漏洞的同时不断迎合用户需要的改变,提高用户对游戏的感知质量。目前,针对评论中信息的抽取方法主要集中在特征
液压执行机构是实现汽车驱动、制动、转向的关键部分,其结构与性能与整车的性能直接相关。随着汽车在智能、电动、集成方面的要求日益提高,传统液压执行机构的缺点也日益凸显。在结构上,由于其采用电子阀实现压力控制,需要质量与体积较大的阀体;在性能上,介质通过电子阀时会产生较大的能量损失。同时高速电磁阀的成本也较高。因此需要一种新式的执行机构来满足日益增长的结构与性能上的需求。本文针对自动变速器中的多片离合器
近些年,随着人们对汽车主动安全性重视程度的提高,汽车智能驾驶辅助系统得到了广泛的发展,传统的驾驶辅助系统为汽车常规工况运动提供了安全的保障。考虑到现实场景的复杂性,为了进一步提高车辆行驶安全性,极限工况下无人驾驶车辆运动控制方法的研究显得尤为重要。在赛道场景中,为了达到某些目标,专业驾驶员会主动将车辆控制在极限运动边缘,并凭借专业的驾驶技能控制车辆稳定的行驶。在高速紧急避障场景中,车辆会被动进入极