CARVE: Zertifizierte kostengünstige Reparatur abgelehnter Manöver mittels Hüllen für interaktives Fahren

Zusammenfassung

Interaktives Fahren offenbart einen Fehlermodus, der in regelbewussten autonomen Fahrsystemen leicht übersehen wird: Ein harter Regelspielraum kann für einen Ego-Kandidaten negativ sein, obwohl eine kleine rechtmäßige Anpassung durch einen nicht priorisierten Akteur die Durchführbarkeit wiederherstellen würde. Vorhandene Regelwerke, Schutzschilde und Erreichbarkeitsfilter sind stark darin, unsichere Aktionen zu verwerfen, während vorhersagebasierte Planer wahrscheinliche Reaktionen modellieren. Keines liefert ein Laufzeitbeweisobjekt, das angibt, welche beschränkte Multi-Agenten-Änderung das Manöver repariert, wer die Änderung besitzt, ob die Anfrage vorfahrtsmäßig zumutbar ist und welche Ego-Ausweichmöglichkeit verbleibt, falls die Anfrage nicht beachtet wird. Wir formulieren dieses fehlende Objekt als *Zertifizierung interaktiver Reparaturen* und führen *CARVE* ein, eine vorhersagefreie Zertifikatsschicht über einem endlichen Gitter von Ego-eigenen und Akteur-eigenen taktischen Operatoren. Anfragen, die einem Akteur gehören, sind nur innerhalb von \(B_j(s) = β(π_j)α_j^{\max}(s)\) zulässig, einer Kooperationshülle, die kinematische Erreichbarkeit von normativer Priorität trennt. Das resultierende Zertifikat zeichnet die bindende Regel, die Reparaturkategorie, die Reparaturmenge, die verantwortungsgewichtete Kostenaufteilung und die Ausweichmöglichkeit auf. In 589 Lanelet2-Geometrie-basierten INTERACTION-Wiederholungsepisoden akzeptiert CARVE-Greedy 98,64 % der ursprünglich abgelehnten Manöver und stellt 370/378 der vom Menschen aufgelösten Fehlablehnungen wieder her, während es 589/589 Vorfahrtsbeachtung, null Fehlalarme für priorisierte Akteure und 400/400 Negativstress-Vetos wahrt. Wir beweisen die Korrektheit des Zertifikats, die strukturelle Vorfahrtsbeachtung, die exakte Endlichgitter-Minimalität, die Ausweichkontingenz und die Schuldzuweisungskonsistenzbedingungen. CARVE sagt keine Compliance eines anderen Fahrers voraus und setzt sie auch nicht voraus; es zertifiziert, ob eine vorgeschlagene Interaktion unter deklarierten Annahmen beschränkt, zurechenbar und normativ zulässig ist.

English

Interactive driving exposes a failure mode that is easy to miss in rule-aware autonomous-driving stacks: a hard-rule margin can be negative for an ego candidate even though a small lawful accommodation by a non-priority agent would restore feasibility. Existing rulebooks, shields, and reachability filters are strong at vetoing unsafe actions, while prediction-based planners model likely responses. Neither returns a runtime proof object that states which bounded multi-agent edit repairs the maneuver, who owns the edit, whether the request is right-of-way affordable, and what ego fallback remains if the request is not observed. We formulate this missing object as *interactive repair certification* and introduce *CARVE*, a prediction-free certificate layer over a finite lattice of ego-owned and agent-owned tactical operators. Agent-owned requests are admissible only inside \(B_j(s) = β(π_j)α_j^{\max}(s)\), a cooperation envelope that separates kinematic reachability from normative priority. The resulting certificate records the binding rule, repair category, repair set, responsibility-weighted cost split, and fallback. On 589 Lanelet2-geometry-grounded INTERACTION replay episodes, CARVE-Greedy accepts 98.64% of initially vetoed maneuvers and recovers 370/378 human-resolved false vetoes, while preserving 589/589 right-of-way respect, zero priority-agent false positives, and 400/400 negative-stress vetoes. We prove certificate soundness, structural right-of-way respect, exact finite-lattice minimality, fallback contingency, and blame-consistency conditions. CARVE does not predict or require another driver's compliance; it certifies whether a proposed interaction is bounded, attributable, and normatively admissible under declared assumptions.