Lab perbandingan pelacakan jalur — jalankan PP, APP, RPP, Stanley, dan MPC dalam kondisi yang sama

Contents — find the section you need

Change parameters and verify

Open the panel, then press Run to load Python. You can stop execution and reset parameters. Results are computed on this device. No Python installation is required.

Local execution steps below are optional for reproducing the source results; they are not required for the browser experiment.

The experiment controls are in English.

Open experiment panel in a new tab

Download reproduction source

Jalankan lima pendekatan bersama

Jalankan "Gentle curve · 3 m/s · 1 m offset". PP, APP, RPP, Stanley, dan MPC mengikuti jalur yang sama dari posisi yang sama, dan lintasan beserta empat plot waktu (cross-track error, kesalahan heading, kemudi, kecepatan) ditumpangtindihkan. Setiap pendekatan dibedakan baik dengan warna maupun pola garis (PP solid, APP putus-putus, RPP titik-titik, Stanley garis-titik, MPC putus-putus panjang).

Dalam kondisi ini, kelima pendekatan melewati titik akhir. Pada tabel, Stanley memiliki RMS laju-kemudi terkecil tetapi RMS cross-track terbesar, dan RPP, yang memperlambat dirinya sendiri berdasarkan kurvatur, memiliki kecepatan rata-rata terendah dan tiba paling akhir. Pendekatan mana yang "lebih baik" bergantung pada metrik mana yang Anda bobotkan.

Apa yang sama

Kendaraan adalah model bicycle kinematik poros-belakang maju-saja yang sama dengan Lab-Lab sebelumnya. Jalur, posisi dan heading awal, wheelbase, batas kemudi (serta batas laju kemudi kendaraan 0,8 rad/dtk), kecepatan target, langkah 0,05 dtk hingga 30 dtk, dan uji titik akhir serta off-path sama untuk setiap pendekatan.

Semua metrik berasal dari simulator bersama dengan definisi yang sama. Cross-track error dan kesalahan heading menggunakan poros belakang, dan RMS adalah akar kuadrat dari integrasi waktu trapesium sampel kuadrat dibagi waktu yang berlalu. Untuk kehalusan, tabel menampilkan RMS laju-kemudi dan variasi total kemudi (jumlah nilai absolut perubahan kemudi per siklus). Kecepatan rata-rata adalah jarak yang ditempuh dibagi waktu yang berlalu.

Apa yang tidak setara

Selain satu parameter yang ditampilkan di layar (lookahead PP, waktu lookahead APP/RPP, gain Stanley, langkah horizon MPC), setiap pendekatan menggunakan nilai awal dari Lab-nya masing-masing. Nilai-nilai tersebut tidak disetel satu sama lain, sehingga hasilnya membandingkan pengaturan khusus ini.

RPP menurunkan kecepatannya sendiri berdasarkan kurvatur dan jarak ke titik akhir, sehingga waktu penyelesaian dan kecepatan tidak sepadan. Ketika RPP melambat, lookahead berskala-kecepatannya juga menyusut. Hanya MPC yang memiliki horizon prediksi, dan waktu komputasinya tidak dibandingkan di sini (lihat Lab MPC). Stanley mengemudikan kendaraan dari kesalahan poros-depan, sementara metrik di sini menggunakan poros belakang.

Keunggulan yang berubah sesuai kondisi

Pada "2 m/s (RPP fails)", hanya RPP yang berhenti dengan "controller failed". Ketika RPP melambat, lookahead-nya menyusut hingga minimum 0,5 m, dan dari offset 1 m ia tidak lagi dapat menemukan titik target di depan pada jalur. Ini adalah perilaku model kendaraan Lab ini, yang hanya memiliki aturan forward-recovery.

Pada "4 m/s (PP fails)", PP dengan lookahead tetap 2 m gagal di tengah jalan, sementara APP dan RPP, yang lookahead-nya membesar seiring kecepatan, menyelesaikannya. Pada "Tight curve (outcomes differ)", APP, RPP, dan Stanley menyelesaikannya, PP gagal, dan MPC keluar dari jalur. "Tight curve · 0.3 rad limit (all fail)" adalah kasus di mana batasnya berada di bawah sekitar 0,46 rad yang dibutuhkan untuk radius 5 m, sehingga tidak ada pendekatan yang dapat menyelesaikan belokan tersebut. Mengubah hukum kontrol tidak dapat melampaui batas yang ditetapkan oleh kendaraan dan kendalanya.

Urutan yang disarankan

Bandingkan kelima lintasan dan metrik dalam kondisi nominal, lalu simpan sebagai A.
Ubah kecepatan menjadi 2 m/s dan 4 m/s, dan baca pendekatan mana yang gagal serta alasannya.
Gunakan dua preset tight-curve untuk memisahkan perbedaan antar-pendekatan dari batas kendaraan.
Ubah lookahead PP, gain Stanley, dan horizon MPC satu per satu, lalu lihat perbedaannya dari A.

Jangan memperingkat jalannya dengan state penyelesaian atau waktu berlalu yang berbeda hanya berdasarkan RMS cross-track. Waktu penyelesaian dari pendekatan yang tidak selesai adalah "—". Semuanya berjalan di peramban Anda, dengan perbandingan A/B, reset, berbagi, dan unduhan JSON.