1.3 驾驶决策和行为（第一章 自动驾驶的要求）

驾驶决策和行为（Driving Decisions and Actions）

学习内容：

规划：规划工作的主要类型及其具体实例

在本节中, 我们将依据决策的时间范围, 对规划进行非形式化的分类方法, 并列举相关的示例说明. 接着, 我们将通过一个简单的交叉路口场景来进行详细说明, 并分析列举成功完成驾驶任务所需的各种决策. 然后将基于不同的逻辑类型对这些计划进行分类分析. 那么这种逻辑是否仅基于当前可用的信息来制定规则？或者它是否还考虑了其他因素的影响？

制定决策属于计划这个更为广泛的领域。
驾驶车辆时通常会面临三种类型的决策。
第一种是长期规划决策
比如考虑如何从纽约开车到洛杉矶或者从我家开车到公司？
通过回答这个问题我们就能制定一个详细的任务计划以及针对整个驾驶任务的高层次规划方案。
您现在使用的地图应用程序能够提供这些具体的驾驶指导：沿着哪条路线行驶以及走哪条车道等等。
不过驾驶不仅仅是这些还需要更多的考量因素。
第二种是短期驾驶决策
再比如当前是否应该换车道以确保安全？或者在十字路口何时左转比较合适？

驾驶也需要一些即时的决定或反应
这些决策包括控制和轨迹规划，并回答诸如，如何在这条弯曲的道路上沿着我的车道行驶?我应该应用什么转向输入?我应该加速还是刹车?如果有，是多少。
让我们来讨论一个非常简单的驾驶任务的例子，并试着想想这其中涉及到什么样的决策。注意，在整个专门化过程中，我们将假设所有场景都是右撇子驾驶。假设你在回家的路上接近一个十字路口。

长期规划阶段 要求你在这个十字路口左转。

现在，让我们看看需要做出的中期和短期规划 。

首先,
假设交叉路口设有交通信号灯。具体来说，它配备有红绿灯指示系统。作为左转车辆，请判断是否有必要变更车道进入左转道。
然后,
当您靠近这个十字路口时，请注意前方的道路情况并决定减速行驶。为了确保乘客的安全与舒适性，请逐渐减速以降低车速。
然后,
您在停车线处停下并等待，在人行横道处走动以便通过马路。这些涉及变更车道及停车位置的选择均属于短期决策。

你需要对行驶过程中的情况进行预判并应对。我们仍然依赖对象和事件检测和响应（OEDR）系统发挥作用。当一辆车突然进入你的车道左侧转弯时该怎么办？你应该提前减速以确保安全，并留出足够的空间以让其他车辆通过。当没有明显的停车线可用时该如何应对？你应该估算可能存在的停车线位置，并在此前的人行横道处停下以等待机会。当后方有车辆突然加塞或处于交叉路口突然熄火时该怎么办？你应该评估各种潜在情况并制定相应的变道策略——如何根据可能出现的各种情况迅速完成左侧变道？所有这些行动均属于即知决策领域，在规划系统中必须实现安全反应

结果表明，在不同时间尺度下（从不同时间段来看），即使面对的是简单的左转场景（即使是简单的左转弯情况），所需决策的数量急剧上升。

涉及相同交叉路口或场景的不同情况。每个场景都需要一组一致的选择来进行实时评估，并且在新场景信息出现时进行相应更新。即使看似简单的驾驶场景也需要三个到四个层级的决定，并且在做出决定的过程中格外谨慎。这个例子只是初步探讨了运动规划所需持续决策流的一个方面。

最重要的是，驾驶是复杂的 。

应对多级决策挑战的一种方法是反应性规划 。

在反应性规划方案中,我们制定了一系列的行为准则,这些行为准则不仅关注当前车辆及其周围环境的状态信息,并且能够迅速做出应对措施.这意味着这些行为准则专注于当前的状态评估而非对未来的预测.例如,如遇到行人需减速停车;当速度限制发生变动时,则相应地调整车速以适应新的条件.其中这两个行为准则特别强调基于实时信息做出决策的特点,而忽略了对未来状态的详细预测过程

在预判安排中,环境中的其他因素可以通过预判安排的方式进行分析和处理,在时间推移的情况下进行详细的情况预测。

基于当前状态和预测信息制定所有决策。
这些预测规划规则的例子包括：

• 那辆车在停下时长达到了10秒。
• 可能持续保持静止若干秒钟后。
  或许有一种方法可以让我说服他们让我先过马路。
  或者有人横穿马路而不减速。
  等我走近他们时会进入我们的车道。
  请我减速以确保安全让他们有机会在我前面过马路

正如你所知的一种更为直观的方式与人类操作交通工具的行为具有密切关联性。在作出决策之前被我们预测的对象将是路途中那些可能在未来出现的具体物体。然而此类计划方案对于环境中的他者行为表现出精准预判的需求从而导致感知任务呈现出一个显著提升复杂度的趋势。尽管如此预测规划构成了自动驾驶汽车的核心策略因为它能够显著地扩大车辆在安全行驶过程中的可管理场景数量我们将在第四节专门介绍关于自动驾驶汽车规划方面的详细内容其中我们将为您演示如何解决长期中期与短期规划问题的各种具体方法。

在本节中, 我们探讨了规划问题及其基于时间窗的多种类型决策规划. 其中包括长期计划, 短期计划以及即时计划等类别. 随后, 我们分析了一个简单的交叉路口场景, 在此我们必须转向左边. 由此可知, 在驾驶过程中面临众多变量和潜在结果确实是一项具有挑战性的任务. 接下来我们将探讨两种主要的规划策略: 反应式规划与预测性规划

这只是整体中的一部分。显而易见地，在驾驶过程中，在做出决策前还需要考虑的因素如道路状况、交通规则等。同样地，在第四节课中我们会深入探讨这些相关细节，并全面阐述各种相关细节。从而引导我们进入自动驾驶汽车专业的起始阶段。

我们对本周所学内容进行了系统回顾。在这个模块中，我们深入研究了自动驾驶的基本术语 ，这些基本术语将在后续课程的学习中发挥重要作用。

改写说明

然后我们定义了驾驶任务和驾驶的主要组成部分:感知、计划和执行 。

在本节中, 我们概述了环境中的感知元素及其代表, 并探讨了感知为何如此复杂的分析

最后，我们讨论了规划的不同层面 ，并研究了一些决策方法。

在下一阶段中,我们将阐述自动驾驶汽车的主要组件,并明确说明其组成部分.主要组件将被分为硬件部分和软件部分,其中硬件部分涉及传感器.执行器等设备的集成;而软件部分则包含车载操作系统.导航系统等关键功能模块.