[發明專利]基于混合策略博弈的駕駛人換道意圖識別方法及系統在審
| 申請號： | 202010910769.2 | 申請日： | 2020-09-02 |
| 公開（公告）號： | CN111994089A | 公開（公告）日： | 2020-11-27 |
| 發明（設計）人： | 高洪波;李智軍;何希;朱菊萍;郝正源 | 申請（專利權）人： | 中國科學技術大學 |
| 主分類號： | B60W50/00 | 分類號： | B60W50/00;B60W60/00;B60W30/08;B60W30/18;B60W10/20 |
| 代理公司： | 上海段和段律師事務所 31334 | 代理人： | 李佳俊;郭國中 |
| 地址： | 230041*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 混合 策略 博弈 駕駛人 意圖 識別 方法 系統 | ||
1.一種基于混合策略博弈的駕駛人換道意圖識別方法，其特征在于，包括：
步驟M1：建立高速路同向三車道場景模型；
步驟M2：車載傳感器獲取并分析當前車道上車輛和左右兩條期望車道上車輛運行狀態；
步驟M3：根據車輛運行狀態，判斷換道條件，建立并執行基于博弈論混合策略的換道方案，進而識別隱含的駕駛人換道意圖，同時計算綜合全部情況的最佳換道方案的混合策略期望收益；
所述三車道場景模型是包括當前車道上和左右兩條期望車道上車輛的數量、分布及運行情況。
2.根據權利要求1所述的基于混合策略博弈的駕駛人換道意圖識別方法，其特征在于，所述步驟M1包括：
在高速路同向三車道場景模型下，當前車道上行駛的車輛有：自車A和/或前車B；左右兩邊期望車道上行駛的車輛有：左前車C、右前車D、左后車E和/或右后車F；
所述左前車C在當前車道前車B的左前方；右前車D在當前車道前車B的右前方；左后車E在當前車道自車A的左后方；右后車F在當前車道自車A的右后方；
所述步驟M2中車輛運行狀態包括：車輛的運行速度和車輛運行位置。
3.根據權利要求1所述的基于混合策略博弈的駕駛人換道意圖識別方法，其特征在于，所述步驟M3包括：
步驟M3.1：根據當前車道上車輛和左右兩條期望車道上車輛的運行狀態，細分各種換道方案，分析當前車道上自車A隨機地選擇執行不同的換道方案的概率；
步驟M3.2：根據不同的換道方案的概率，建立并執行基于博弈論混合策略的換道方案，計算綜合全部情況的最佳換道方案的混合策略期望收益。
4.根據權利要求3所述的基于混合策略博弈的駕駛人換道意圖識別方法，其特征在于，所述步驟M3.1包括：
t時刻當前車道上自車A跟隨前車B行駛，當滿足包括當前車道自車A與前車B保持安全距離以及自車A的速度大于前車B的速度的換道博弈開始條件時，自車A產生換道意圖；當自車A產生換道意圖，并預設次換道失敗，則換道博弈結束；
換道方案包括：
方案零：當左右兩邊期望車道上皆無車或只有一邊車道有車；
當左右兩邊期望車道上無車，則自車A產生換道意圖；
當左邊期望車道無車，右邊期望車道有車形式，則自車A產生向左換道意圖；
當左邊期望車道有車行駛，右邊期望車道上無車，則自車A產生向右換道條件；
方案一：當左右兩邊期望車道上皆有車，當左邊期望車道上有左前車C，右邊期望車道上有右前車D，且左前車C在當前車道前車B的左前方，右前車D在當前車道前車B的右前方；
當左前車C和右前車D的速度都大于前車B的速度，則自車A滿足左、右換道條件；
當左前車C的速度大于前車B的速度，右前車D的速度小于前車B的速度，則自車A滿足向左換道條件；
當左前車C的速度小于前車B的速度，右前車D的速度大于前車B的速度，則自車A滿足向右換道條件；
當左前車C和右前車D的速度都小于前車B的速度，則自車A不滿足換道條件，等待下一次換道時機；
方案二：當左右兩邊期望車道上皆有車，左邊期望車道上有左前車C，右邊期望車道上有右后車F，且左前車C在當前車道前車B的左前方，右后車F在當前車道自車A的右后方；
當左前車C的速度大于前車B的速度，右后車F的速度小于自車A的速度，則自車A滿足左、右換道條件；
當左前車C的速度大于前車B的速度，右后車D的速度大于自車A的速度，則自車A滿足向左換道；
當左前車C的速度小于前車B的速度，右后車D的速度小于自車A的速度，則自車A滿足向右換道；
當左前車C的速度小于前車B的速度，右后車F的速度大于自車A的速度，則自車A不滿足換道條件，等待下一次換道時機；
方案三：當左右兩邊期望車道上皆有車，左邊期望車道上有左后車E，右邊期望車道上有右前車D，且右前車D在當前車道前車B的右前方，左后車E在當前車道自車A的左后方；
當右前車D的速度大于前車B的速度，左后車E的速度小于自車A的速度，則自車A滿足向左、右換道條件；
當右前車D速度大于前車B的速度，左后車E的速度大于自車A的速度，則自車A滿足向右換道條件；
當右前車D速度小于前車B的速度，左后車E的速度小于自車A的速度，則自車A滿足向左換道條件；
當右前車D的速度小于前車B的速度，左后車E的速度大于自車A的速度，則自車A不滿足換道條件，等待下一次換道時機；
方案四：當左右兩邊期望車道上皆有車，左邊期望車道上有左后車E，右邊期望車道上有右后車F，且左后車E在當前車道自車A的左后方，右后車F在當前車道自車A的右后方；
當左后車E和右后車F的速度都小于自車A的速度，則自車A滿足向左、右換道條件；
當左后車E的速度大于自車A的速度，右后車F的速度小于自車A的速度，則自車A滿足向右換道條件；
當左后車E的速度小于自車A的速度，右后車F的速度大于自車A的速度，則自車A滿足向左換道條件；
當左后車E和右后車F的速度都大于自車A的速度，則自車A不滿足換道條件，等待下一次換道時機；
方案五：當左右兩邊期望車道上皆有車，左邊期望車道上有左前車C和左后車E，右邊期望車道上有右前車D，且左前車C在當前車道前車B的左前方，右前車D在當前車道前車B的右前方，左后車E在當前車道自車A的左后方；
當右前車D的速度大于前車B的速度，左前車C的速度大于或小于前車B的速度，左后車E的速度小于或大于自車A的速度，則自車A滿足向右換道條件；
當右前車D的速度小于前車B的速度，左前車C的速度大于或小于前車B的速度，左后車E的速度小于或大于自車A的速度，則自車A不滿足換道條件，等待下一次換道時機；
方案六：當左右兩邊期望車道上皆有車，左邊期望車道上有左前車C，右邊期望車道上有右前車D和右后車F，且左前車C在當前車道前車B的左前方，右前車D在當前車道前車B的右前方，右后車F在當前車道自車A的右后方：
當左前車C的速度大于前車B的速度，右前車D的速度大于或小于前車B的速度，右后車F的速度小于或大于自車A的速度，則自車A滿足向左換道條件；
當左前車C的速度小于前車B的速度，右前車D的速度大于或小于前車B的速度，右后車F的速度小于或大于自車A的速度，則自車A不滿足換道條件，等待下一次換道時機；
方案七：當左右兩邊期望車道上皆有車，左邊期望車道上有左前車C和左后車E，右邊期望車道上有右后車F，且左前車C在當前車道前車B的左前方，左后車E在當前車道自車A的左后方，右后車F在當前車道自車A的右后方；
當右后車F的速度小于自車A的速度，左前車C的速度大于或小于前車B的速度，左后車E的速度小于或大于自車A的速度，則自車A滿足向右換道條件；
當右后車F的速度大于自車A的速度，左前車C的速度大于或小于前車B的速度，左后車E的速度小于或大于自車A的速度，則自車A不滿足換道，等待下一次換道時機；
方案八：當左右兩邊期望車道上皆有車，左邊期望車道上有左后車E，右邊期望車道上有右前車D和右后車F，且右前車D在當前車道前車B的右前方，左后車E在當前車道自車A的左后方，右后車F在當前車道自車A的右后方：
當左后車E的速度小于自車A的速度，右前車D的速度大于或小于前車B的速度，右后車F的速度小于或大于自車A的速度，則自車A滿足向左換道；
當左后車E的速度大于自車A的速度，右前車D的速度大于或小于前車B的速度，右后車F的速度小于或大于自車A的速度，右后車F的速度小于或大于自車A的速度，則自車A不滿足換道條件，等待下一次換道時機；
方案九：當左右兩邊期望車道上皆有車，當左邊期望車道上有左前車C和左后車E，右邊期望車道上有右前車D和右后車F，且左前車C在當前車道前車B的左前方，右前車D在當前車道前車B的右前方，左后車E在當前車道自車A的左后方，右后車F在當前車道自車A的右后方：
當左前車C的速度大于前車B的速度，右前車D的速度大于前車B的速度，左后車E的速度小于自車A的速度，右后車F的速度小于自車A的速度，則自車A滿足向左、右換道條件；
當左前車C的速度大于前車B的速度，右前車D的速度大于前車B的速度，左后車E的速度小于自車A的速度，右后車F的速度大于自車A的速度，則自車A滿足向左換道條件；
當左前車C的速度大于前車B的速度，右前車D的速度大于前車B的速度，左后車E的速度大于自車A的速度，右后車F的速度小于自車A的速度，則自車A滿足向右換道條件；
當左前車C的速度大于前車B的速度，右前車D的速度大于前車B的速度，左后車E的速度大于自車A的速度，右后車F的速度大于自車A的速度，則自車A不滿足換道條件，等待下一次換道時機；
當左前車C的速度大于前車B的速度，右前車D的速度小于前車B的速度，左后車E的速度小于自車A的速度，右后車F的速度小于或大于自車A的速度，則自車A滿足向左換道；
當左前車C的速度大于前車B的速度，右前車D的速度小于前車B的速度，左后車E的速度大于自車A的速度，右后車F的速度小于或大于自車A的速度，則自車A不滿足換道，等待下一次換道時機；
當左前車C的速度小于前車B的速度，右前車D的速度大于前車B的速度，左后車E的速度小于或大于自車A的速度，右后車F的速度小于自車A的速度，則自車A滿足向右換道；
當左前車C的速度小于前車B的速度，右前車D的速度大于前車B的速度，左后車E的速度小于或大于自車A的速度，右后車F的速度大于自車A的速度，則自車A不滿足換道條件，等待下一次換道時機；
當左前車C的速度小于前車B的速度，右前車D的速度小于前車B的速度，左后車E的速度小于或大于自車A的速度，右后車F的速度小于或大于自車A的速度，則自車A不滿足換道條件，等待下一次換道時機；
當自車A換道意圖達到預設次數時，則終止換道；
根據實驗總結得到，高速路上分別出現各個方案所描述的當前車輛分布情況的概率，自車A選擇方案零的概率為P0，選擇方案一的概率為P1，選擇方案二的概率為P2，選擇方案三的概率為P3，選擇方案四的概率為P4，選擇方案五的概率為P5，選擇方案六的概率為P6，選擇方案七的概率為P7，選擇方案八的概率為P8，選擇方案九的概率為P9，可知，
所述自車A與前車B安全距離包括：
其中，Gab為自車A與當前車道前車B的安全距離，xb(t)為t時刻當前車道前車B位置，xa(t)為t時刻自車A位置，Lb為當前車道前車B的車身長度，va(t)為t時刻自車A的速度，τa為自車A的反應時間，vb(t)為t時刻當前車道前車B的速度，wa為自車A的最大減速度，wb為當前車道前車B的最大減速度。
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