Chapter 5. 판단(Planning) 모듈 개요

판단(Planning) 모듈은 인지 및 예측 모듈의 출력을 기반으로 차량의 주행 전략과 궤적을 결정하는 기능 모듈이다. 인지 모듈이 “현재 주변에 무엇이 있는가“에 답한다면, 판단 모듈은 “차량이 어떻게 행동하여야 하는가“에 답한다. 판단 모듈의 출력은 제어 모듈에 전달되어 실제 차량 운동으로 실현된다.

1. 개요

판단 모듈은 일반적으로 세 가지 계층적 수준으로 구성된다(Paden et al., 2016). 경로 계획(Route Planning)은 출발지에서 목적지까지의 전역 경로를 결정하고, 행동 계획(Behavioral Planning)은 현재 교통 상황에서의 전술적 행동(차선 변경, 양보, 추월 등)을 결정하며, 동작 계획(Motion Planning)은 행동 계획의 결과를 구체적인 시공간 궤적으로 변환한다.

본 Chapter에서는 판단 모듈의 정의와 역할에서 출발하여 계층적 구조를 학습한 후, 경로 계획, 행동 계획, 동작 계획, 궤적 생성 기법을 순차적으로 다룬다. 이어서 비용 함수 설계, 장애물 회피, 교통 규칙 준수, 예측 모듈과의 연계, 불확실성 하의 의사결정, 그리고 판단 모듈의 성능 평가 지표를 학습한다.

판단 모듈은 안전성과 효율성 사이의 균형을 실시간으로 달성하여야 하는 복잡한 최적화 문제를 해결하며, 최근에는 강화 학습, 모방 학습, 종단간 학습 등 데이터 기반 접근법의 적용이 활발히 연구되고 있다.

2. 참고 문헌

• Paden, B., Čáp, M., Yong, S. Z., Yershov, D., & Frazzoli, E. (2016). A survey of motion planning and control techniques adopted in self-driving vehicles. IEEE Transactions on Intelligent Vehicles, 1(1), 33–55.
• Schwarting, W., Alonso-Mora, J., & Rus, D. (2018). Planning and decision-making for autonomous vehicles. Annual Review of Control, Robotics, and Autonomous Systems, 1, 187–210.

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