[發(fā)明專利]一種基于駕駛意圖的周圍車輛運動狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910998216.4
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN110758382B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙萬忠;李琳;徐燦;王春燕
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B60W30/08
• 分類號: B60W30/08;B60W50/00;G06N3/04;G06N3/08;G06N20/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種基于駕駛意圖推斷的周圍車輛運動狀態(tài)預(yù)測控制方法，其特征在于，步驟如下：

1)基于縱向速度行駛并保持不變及通過輸入小的轉(zhuǎn)向角到達期望車道的車道中心線建立代價方程，側(cè)向運動學(xué)模型為狀態(tài)空間，以此求解滿足代價方程值最小的控制輸入向量和最優(yōu)的可行的軌跡，根據(jù)所有車道可生成可行軌跡的集合；

2)通過當前狀態(tài)下，目標車輛對不同車道的滿意度，結(jié)合交通法規(guī)和車輛自身的狀態(tài)，來分析換道意圖的影響因素；

3)定義意圖推斷模型的輸出形式分別來表示左換道，車道保持，右換道；

4)建立RNN意圖推斷模型，將步驟2)中分析的因素作為模型的輸入，步驟3)中的輸出形式作為模型的輸出，建立模型的計算關(guān)系；

5)利用數(shù)據(jù)組{(x_t,y_t)}ⁿ訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，得到步驟4)中的權(quán)重系數(shù)矩陣W,U,V和偏置向量b_h,b_y；

6)：基于步驟4)和5)得到的不同意圖的概率和步驟1)中得到的可行軌跡集，來得到最終預(yù)測的軌跡其中每個時刻的軌跡y_e,t,p可由得到。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于駕駛意圖推斷的周圍車輛運動狀態(tài)預(yù)測控制方法，其特征在于，所述步驟1)具體包括：假設(shè)縱向速度保持不變，選擇狀態(tài)向量為其中，y_e為道路坐標系下的側(cè)向位移，分別為對應(yīng)的側(cè)向速度和側(cè)向加速度，輸入向量表示側(cè)向階躍；T_s表示離散時間間隔，建立側(cè)向運動的離散狀態(tài)空間方程(1)如下：

χ_k+1＝Aχ_k+Bu_k (1)

其中，k∈0,1,...,N-1表示離散時間步長，N表示有限預(yù)測時域；

根據(jù)輸入小的轉(zhuǎn)向角到達期望車道的車道中心線，給出代價方程(2)如下：

其中，Q≥0和P≥0分別表示過程狀態(tài)和最終狀態(tài)懲罰因子，為半正定矩陣，R＞0為輸入懲罰因子，為一正定矩陣；χ_ref表示車道的參考信息，根據(jù)上述可知，參考側(cè)向速度和加速度應(yīng)當為0；

以車輛當前狀態(tài)為初始狀態(tài)χ₀，最優(yōu)的控制輸入序列u^*的求解可通過下式(3)：

將u^*帶入方程(1)得最優(yōu)狀態(tài)序列χ^*，根據(jù)不同的參考車道重復(fù)上述步驟求解得到可行軌跡集。