Chance-Constrained Trajectory Planning With Multimodal Environmental Uncertainty

from IEEE CONTROL SYSTEMS LETTERS, VOL. 7, 2023
by Kai Ren , Heejin Ahn , and Maryam Kamgarpour , Member, IEEE

Abstract

We tackle safe trajectory planning under Gaussian mixture model (GMM) uncertainty ( 我们使用 GMM 来模拟障碍物不确定状态的多模态行为 )

然后，我们开发了具有确定性线性系统和多面体障碍的机会约束轨迹规划问题的混合整数圆锥逼近。 当通过有限样本估计 GMM 矩时，我们开发了一个紧密的浓度界限，以确保具有所需置信度的机会约束。 此外，为了限制违反约束的数量，我们开发了一种与机会约束相对应的条件风险价值 (CVaR) 方法，并为已知和估计的 GMM 矩推导出一个易于处理的近似值。 我们使用最先进的轨迹预测算法和自动驾驶数据集验证我们的方法。