[發明專利]一種分布式智能網聯汽車交叉路口復雜場景通行決策方法

有效

• 申請號: 201910015069.4
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109727470B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 楊殿閣;嚴瑞東;黃健強;江昆;張博維;程錦;黃嘉皓
• 申請（專利權）人: 北京超星未來科技有限公司
• 主分類號: G08G1/0967
• 分類號: G08G1/0967;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 北京科領智誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11782
• 代理人: 陳士騫

本發明提出的一種分布式智能網聯汽車交叉路口復雜場景通行決策方法，屬于智能交通技術領域。與傳統基于規則或強化學習的無信號燈交叉路口決策方法不同，本發明引入了車輛違反交通規則檢測機制，實現了規則與強化學習方法的融合。首先采用隱式曲線族的車輛違章檢測算法判斷交叉路口是否有車輛違反交通規則；當車輛都遵守交通規則時，采用規則方法進行交叉路口車輛通行決策；反之則采用基于強化學習的方法進行交叉路口車輛通行決策。本發明實現了遵守與違反交通規則混雜的復雜交通場景下的無信號燈交叉路口智能網聯汽車自主通行決策，為提高復雜環境下的交通安全和交叉路口通行效率提供技術支撐。

技術領域

本發明屬于智能交通技術領域，特別涉及一種分布式智能網聯汽車交叉路口復雜場景通行決策方法。

背景技術

相關報告顯示2016年我國因道路交通事故造成的人員傷亡位居世界前列，其直接造成的經濟損失高達數十億。文獻(任書杭.基于TCT的城市道路十字交叉口安全評價研究[D].長安大學,2016.)記錄了對我國某代表性城市進行的交通事故數據調查，調查結果顯示城市交叉路口是交通事故第一高發路段。該文獻通過對某城市15個交叉口進行實地調研，結果顯示行人與汽車駕駛員違反交通規則是交叉路口處交通事故高發的根本原因。

智能網聯汽車(Intelligent Connected Vehicle，ICV)是指搭載有先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置，并融合V2X通信(Vehicle-to-Everything，V2X，是指車輛與外界進行信息交換)，實現車與人、車、路等信息交換共享，實現安全、舒適、節能、高效行駛，并最終可替代人來操作的新一代汽車。ICV是汽車產業的必然發展趨勢。交叉路口通行決策是指ICV通過信息搜集、處理、最后做出車輛以什么速度通過交叉路口的決定。進行通行決策是ICV通過交叉路口的首要任務。因此，研究遵守與違反交通規則混雜場景下的復雜交叉路口ICV通行決策，具有非常重要的理論意義和工程價值。

交叉路口通行決策的一個主要研究課題是無信號控制的分布式交叉路口通行決策，基于規則的分布式交叉路口決策已經取得一系列研究成果，主要包括基于可接受間隙模型的方法、基于動態博弈的方法、基于沖突表的資源鎖方法等。但是基于規則的分布式交叉路口決策只有在所有車輛都遵守交通規則的時候才能達到預期效果，當交叉路口存在違法交通規則車輛時，基于規則的分布式交叉路口決策效果并不十分理想。

強化學習又稱再勵學習，是一種重要的機器學習方法。近年來強化學習也被應用于交叉路口的通行決策。但是強化學習需要相對較大的計算量很難保證ICV全程在線處理。

針對車輛違反交通規則(中華人民共和國交通道路安全法)的檢測方法也取得了一定研究成果(如參考文獻1，2，3)。目前違反交通規則的檢測方法主要應用于為公安交通管理局對違反交通規則行為識別提供輔助參考，但是沒有直接應用于交叉路口的自動駕駛車輛自主決策之中。

發明內容

本發明的目的是針對上述需求，提出一種分布式智能網聯汽車交叉路口復雜場景通行決策方法，本發明方法在全自動駕駛的條件下，針對無信號燈交叉路口，將車輛違反交通規則的檢測機制引入到交叉路口的自動駕駛車輛自主決策之中，實現了規則與學習決策方法的融合，為提高復雜環境下的交通安全和交叉路口通行效率提供技術支撐。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提出的一種分布式智能網聯汽車交叉路口復雜場景通行決策方法，其特征在于，該方法包括1)系統平臺搭建與參數設定、2)車輛違反交通規則檢測判定、3)基于規則方法的交叉路口通行決策判定、4)基于強化學習的交叉路口通行決策判定四部分，具體實現過程如下：

1)系統平臺搭建與參數設定，具體包括：

1-1)系統平臺搭建：