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VLADriver-RAG: Retrieval-Augmented Vision-Language-Action Models for Autonomous Driving

Autonomous DrivingVision Language ActionRetrieval Augmented GenerationTrajectory PlanningGraph Retrieval

VLADriver-RAG 给 VLA 驾驶策略加入检索,让规划器在选择路径和速度时可以利用相似的历史场景。论文声称,提升来自检索语义交通图,而不是原始图像,这样在长尾驾驶场景中能减少视觉歧义。

  • 它解决的是自动驾驶 VLA 模型在稀有交通情况上泛化能力弱的问题,因为这类情况在训练数据里很少。
  • 原始视觉检索在闭环驾驶中太慢,而且会把像素相似但交通逻辑不同的场景匹配到一起,比如信号灯状态不同。
  • 这个问题很重要,因为一旦检索到错误示例,规划器在罕见或分布外场景里可能会走向不安全轨迹。
  • 核心机制把摄像头观测转换成以自车为中心的时空语义图,图里包含车辆、车道、标志、信号灯和关系边。
  • Scenario-Aligned Embedding Model 用 R-GCN 和 Transformer 编码器对图序列编码。
  • 训练时结合图重建和 Graph-DTW 度量对齐,让相近向量对应相似的交通拓扑和交互历史。
  • 运行时,当前图会从向量数据库里检索历史驾驶先验。
  • VLA 规划器融合视觉 token、导航和速度 token,以及检索到的上下文 token,然后用单独的 query token 预测路径航点和速度航点。
  • 在 Bench2Drive 上,VLADriver-RAG 的 Driving Score 为 89.12,Success Rate 为 70.42%。
  • 它超过了文中引用的 VLA 基线 ORION,后者在同一基准上的 DS 为 77.74、SR 为 54.62%。
  • 它在 Driving Score 上也超过了文中引用的 VLA 基线 Simlingo,摘录中给出的 DS 为 85.0。
  • 它超过了摘录中列出的几个端到端基线,包括 DriverAdapter 的 64.22 DS 和 33.08% SR、ThinkTwice 的 62.44 DS 和 31.23% SR,以及 TCP-traj 的 59.90 DS 和 30.00% SR。