[發(fā)明專利]自動駕駛車輛最優(yōu)下匝道意圖生成點計算方法

有效

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• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108460980B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 楊達;鄭施雨;熊明強
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G08G1/0967
• 分類號: G08G1/0967;G06Q10/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧世燕

1.一種自動駕駛車輛下匝道最優(yōu)意圖生成點計算方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、確定最晚換道執(zhí)行點：

(1)構造相鄰兩車道的換道成本函數(shù)：

其中：為車輛側翻對應的臨界側向加速度，為換道軌跡的最大縱向距離經(jīng)驗值，ω為需要標定的舒適性權重參數(shù)，u_k表示車輛從車道k換至k-1車道的換道速度，(x_f,y_f)為終點坐標，n為車道數(shù)；

(2)利用換道成本函數(shù)計算相鄰兩車道換道軌跡的最優(yōu)縱向位移：

換道成本函數(shù)取到最小值時相應的x_f即為從車道k至k-1車道換道軌跡的最優(yōu)縱向位移

(3)從第一車道開始逆向逐步確定相鄰車道的最晚換道執(zhí)行起點，最終確定n車道的最晚換道執(zhí)行起點；

步驟二、計算多車道換道成功率：

設車輛從n車道距最晚換道執(zhí)行起點S_n距離處進行下匝道意圖生成，尋找合適車頭時距的時間為T_n，在n-1車道的第i_n-1個車頭時距處成功換道后，在n-2車道的第i_n-2個車頭時距處成功換道，以此類推，直至在2車道的第i₂個車頭時距處成功換道，

(1)首先按如下公式計算車輛能夠成功插入m車道的第i_m個車頭時距的概率

式中，p為單次實驗成功概率，N_m表示車輛從m+1車道進行換道時剩余的時間中能夠遇到的m車道上的車頭時距數(shù)；

(2)按如下公式計算車輛換至m車道后其剩余的時間T_m：

(3)按如下公式計算在m車道可以遇見m-1車道上的車頭時距數(shù)N_m-1：

其中，E_m-1表示第m-1車道上的車頭時距均值，表示m車道上的平均車速，T_lc指換道時間，由下式計算：

表示從m車道至m-1車道換道軌跡的最優(yōu)縱向位移；

(4)經(jīng)過多次換道最終換道至三車道，此時距三車道的最晚換道執(zhí)行起點為S₃，剩余的尋找合適車頭時距的時間為T₃，并由T₃計算在2車道上能遇見的車頭時距數(shù)為N₂；

(5)使用N₂計算成功換至1車道的概率p′：

其中，T_s為可接受安全換道車頭時距，式中，f(t)為車頭時距分布滿足的概率密度分布函數(shù)；

(6)最終按如下公式計算從n車道S_n距離處開始換道對應的換道成功率pⁿ：

步驟三、計算最優(yōu)下匝道意圖生成點：

(1)將步驟二計算得到的對應換道成功概率作為安全性考量；

(2)將下匝道意圖生成點位置作為效率的考量；

(3)確定效率與安全性權重參數(shù)α的取值；

(4)使用成本函數(shù)對下匝道意圖生成點進行優(yōu)化。