Other | | arXiv:2609.20756

OPTED: On-Policy Fine-Tuning for End-to-End Driving using a Render-Free Teacher

OPTED:基于无渲染教师的端到端驾驶在线策略微调

🧭 特权教师 on-policy 蒸馏
Damiano Da Col, Maximilian Igl, Peter Karkus, Kashyap Chitta, Boris Ivanovic, Marco Pavone 等

用RL训练矢量输入特权教师,在闭环中蒸馏至摄像头学生模型,大幅减少模拟器交互成本

📌 工作参考价值

  • 特权教师蒸馏可迁移到推荐/广告:实际线上受限于特征获取延迟或算力,可训练一个输入全量特征(如用户画像、后验转化、上下文)的教师模型,再将知识蒸馏到实时轻量学生模型;在日志回放模拟器中做 on-policy 更新,比直接在线 RL 成本低几个数量级。
  • 用离线数据重建用户交互模拟器:类似 3DGS 从真实驾驶日志重建场景,推荐系统可基于离线日志构建用户状态转移模拟器,用于策略微调;能部分替代高成本线上 A/B,缓解行为克隆的开环偏差和状态分布偏移。
  • on-policy 微调优于纯行为克隆:推荐/排序策略仅在离线日志上训练,线上易出现 compounding error;在模拟器中进行 on-policy 蒸馏或 RL 微调可改善鲁棒性,且教师提供密集监督信号,避免直接 RL 稀疏奖励难训练的问题。
  • 教师可以无渲染(render-free):若学生需要处理高维原始特征(文本、图像),教师仅使用结构化特征训练并在闭环中生成监督,可避免昂贵的前向模拟,降低训练成本;对 Agent 或生成式推荐中的策略蒸馏有借鉴意义。

动机:端到端驾驶策略通常用行为克隆在开环人类演示上预训练,但闭环部署时自身的动作会导致状态漂移,累积误差可能引发安全风险。闭环后训练(如强化学习)可缓解此问题,但传感器策略需要昂贵的仿真渲染,直接 RL 交互成本极高。

方法关键点:OPTED 将 RL 与端到端策略后训练解耦。先训练一个特权教师:输入矢量化 HD 地图和边界框,在闭环中用 RL 优化,教师不依赖摄像头渲染,因此称为“无渲染”。随后,教师在一个基于 3DGS 神经重建真实驾驶日志的模拟器 AlpaSim 中,为预训练的摄像头学生模型(TransFuser、VaVAM)提供闭环监督,进行 on-policy 微调。学生接收教师的动作或轨迹作为监督信号,在整个闭环状态序列上蒸馏,无需额外传感器仿真。

关键结果:两个摄像头模型驾驶分数分别提升 1.6× 和 9.5×;与直接 RL 后训练相比,OPTED 以约三个数量级更少的模拟器交互达到相当闭环性能,同时保持更接近人类先验的驾驶行为。