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迈向合法自动驾驶:从交通法律法规推导场景感知的驾驶要求

Towards Lawful Autonomous Driving: Deriving Scenario-Aware Driving Requirements from Traffic Laws and Regulations

摘要

遵守交通法律法规是人类驾驶员的基本要求,然而自动驾驶车辆(AV)可能在多样的现实场景中违反这些要求。为了将守法性编码进 AV 系统,传统方法使用形式逻辑语言显式规定行为约束,但这一过程劳动密集、难以扩展且维护成本高昂。随着人工智能的近期进展,利用大语言模型(LLM)从交通法律法规中推导法律要求是颇具前景的方向。然而,若缺乏在结构化交通场景中的明确的场景关联与推理,LLM 常会检索到不相关的条款或遗漏适用的条款,从而产生不精确的要求。为解决这一问题,我们提出一种新流水线,通过编码层级语义的节点级锚点,将 LLM 推理关联到交通场景分类体系。在中国交通法律法规与 OnSite 数据集(5,897 个场景)上,我们的方法将法律-场景匹配提升 29.1%,并使推导出的强制性要求与禁止性要求的准确率分别提高 36.9% 和 38.2%。我们进一步通过为 AV 导航构建守法层,并开发用于实地测试的车载实时合规监视器,展示了现实世界的适用性,为未来 AV 的开发、部署与监管审查提供了坚实基础。

迈向合法自动驾驶:从交通法律法规推导场景感知的驾驶要求:论文配图
图 1:得出驱动需求的流程概述。我们的管道将交通场景作为输入,并为自动驾驶汽车产生可操作的驾驶要求。在训练阶段,学习具有节点语义索引的分类法,使LLM能够更好地了解交通场景和交通法规之间的关联。在推理过程中,AV 感知器被映射到学习的分类法以检索适用的法律条款。之后,推理过程从适用的规定中得出可操作的驾驶要求,支持自动驾驶系统中的路线选择、战术规划和操作控制。