[發(fā)明專利]一種考慮交互作用的行人運(yùn)動(dòng)預(yù)測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911164676.3
• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN110955965A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛天露;黃英凡;畢慧堃
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06N3/04;G06N3/08;G06Q10/04
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種考慮交互作用的行人運(yùn)動(dòng)預(yù)測方法，其特征在于，包括：

S1、獲取同一場景中的多個(gè)行人當(dāng)前觀測時(shí)刻的位置信息，作為其總觀測步長內(nèi)第一個(gè)觀測點(diǎn)的相對位置信息；

S2、根據(jù)所述每個(gè)行人當(dāng)前觀測點(diǎn)的相對位置信息，采用第一社會(huì)模型對其進(jìn)行處理分別獲得其當(dāng)前觀測點(diǎn)的第一隱含狀態(tài)；

S3、根據(jù)所述多個(gè)行人當(dāng)前觀測點(diǎn)的第一隱含狀態(tài)，采用圖注意力網(wǎng)絡(luò)對其進(jìn)行處理，獲得所述每個(gè)行人當(dāng)前觀測點(diǎn)的間接隱含狀態(tài)；

S4、根據(jù)所述每個(gè)行人當(dāng)前觀測點(diǎn)的間接隱含狀態(tài)及其上一觀測點(diǎn)的第二隱含狀態(tài)，采用第二社會(huì)模型對其進(jìn)行處理獲得所述每個(gè)行人當(dāng)前觀測點(diǎn)的第二隱含狀態(tài)；

S5、將所述每個(gè)行人當(dāng)前觀測點(diǎn)的第一隱含狀態(tài)作為其在當(dāng)前觀測點(diǎn)移動(dòng)一個(gè)觀測步長之后的觀測點(diǎn)的相對位置信息的基礎(chǔ)，重復(fù)執(zhí)行步驟S2至S5，直到達(dá)到預(yù)設(shè)的總觀測步長；

S6、將所述每個(gè)行人在最后一個(gè)觀測點(diǎn)的第一隱含狀態(tài)和第二隱含狀態(tài)進(jìn)行融合，獲得所述每個(gè)行人當(dāng)前時(shí)刻的中間隱含狀態(tài)；

S7、基于行人當(dāng)前時(shí)刻的中間隱含狀態(tài)，預(yù)測行人下一時(shí)刻的相對位置信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮交互作用的行人運(yùn)動(dòng)預(yù)測方法，其特征在于，還包括：

S8、根據(jù)預(yù)測出來的上一時(shí)刻的相對位置信息預(yù)測后一時(shí)刻的相對位置信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種考慮交互作用的行人運(yùn)動(dòng)預(yù)測方法，其特征在于，

預(yù)設(shè)的總觀測步長為8。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮交互作用的行人運(yùn)動(dòng)預(yù)測方法，其特征在于，

所述每個(gè)行人當(dāng)前觀測點(diǎn)的第一隱含狀態(tài)包含其當(dāng)前觀測點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息包括當(dāng)前觀測點(diǎn)的速度、加速度、方向。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮交互作用的行人運(yùn)動(dòng)預(yù)測方法，其特征在于，

所述每個(gè)行人當(dāng)前觀測點(diǎn)的間接隱含狀態(tài)包含當(dāng)前觀測點(diǎn)其周邊行人對其的影響。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮交互作用的行人運(yùn)動(dòng)預(yù)測方法，其特征在于，

所述每個(gè)行人當(dāng)前觀測點(diǎn)的第二隱含狀態(tài)包含其與周邊行人的交互信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行人運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟S7中采用第三社會(huì)模型對行人當(dāng)前時(shí)刻的中間隱含狀態(tài)進(jìn)行分析，以預(yù)測行人下一時(shí)刻的相對位置信息。

8.一種用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一所述方法的考慮交互作用的行人運(yùn)動(dòng)預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

編碼模塊，包括第一社會(huì)模型、圖注意力網(wǎng)絡(luò)、第二社會(huì)模型，其中：

第一社會(huì)模型，根據(jù)每個(gè)行人的位置信息獲取每個(gè)行人包含其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息的第一隱含狀態(tài)；

圖注意力網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)同一時(shí)刻處于同一場景中的所有行人的第一隱含狀態(tài)獲取每個(gè)行人的包含其周邊行人對其影響的間接隱含狀態(tài)；

第二社會(huì)模型，根據(jù)所有行人的間接隱含狀態(tài)，獲取每個(gè)行人包含其與周邊行人交互信息的第二隱含狀態(tài)；

中間狀態(tài)融合模塊，用于將每個(gè)行人的第一隱含狀態(tài)和第二隱含狀態(tài)進(jìn)行融合獲得每個(gè)行人的中間隱含狀態(tài)；

解碼模塊，設(shè)置有第三社會(huì)模型，用于根據(jù)每個(gè)行人的中間隱含狀態(tài)預(yù)測行人下一時(shí)刻的相對位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的考慮交互作用的行人運(yùn)動(dòng)預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，

所述編碼模塊包括多個(gè)由第一社會(huì)模型和第二社會(huì)模型組成的單元：

每個(gè)單元的第一社會(huì)模型對處于同一場景下的對應(yīng)的一個(gè)行人的位置信息分別進(jìn)行分析；

所述圖注意力網(wǎng)絡(luò)對處于同一場景下的所有經(jīng)第一社會(huì)模型分析后的行人的第一隱含狀態(tài)進(jìn)行合并分析；

每個(gè)單元的第二社會(huì)模型對同一時(shí)刻處于同一場景下的對應(yīng)的一個(gè)行人的中間隱含狀態(tài)分別進(jìn)行分析；

所述解碼模塊包括多個(gè)第三社會(huì)模型，所述每一個(gè)第三社會(huì)模型對應(yīng)一個(gè)由第一社會(huì)模型和第二社會(huì)模型組成的單元。