[發(fā)明專利]考慮駕駛風(fēng)格特性的非合作博弈換道輔助決策系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010987287.7
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN111994079A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅建;趙萬忠;欒眾楷;鄭雙權(quán);董雪鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B60W40/04;B60W40/09
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種考慮駕駛風(fēng)格特性的非合作博弈換道輔助決策系統(tǒng)，其特征在于，包括：

駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集聯(lián)網(wǎng)車輛的周圍移動單元和靜止單元的位置數(shù)據(jù)和運(yùn)動數(shù)據(jù)，以得到駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)集；

換道動機(jī)判斷模塊，用于接收上述駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)集，并對其進(jìn)行分析計(jì)算，判斷駕駛員是否具有換道動機(jī)，若有則產(chǎn)生換道動機(jī)指令；

換道收益計(jì)算與判斷模塊，用于接收上述換道動機(jī)指令，進(jìn)行博弈收益計(jì)算和駕駛風(fēng)格計(jì)算，得出換道收益結(jié)果并判斷收益高低；

換道輔助決策提示模塊，根據(jù)上述收益高低信息，提示駕駛員執(zhí)行換道或放棄換道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮駕駛風(fēng)格特性的非合作博弈換道輔助決策系統(tǒng)，其特征在于，所述換道動機(jī)判斷模塊判斷是否具有換道動機(jī)的判斷方法如下：

其中，Δx_i表示目標(biāo)車輛與障礙物之間的距離；T^safe表示安全時(shí)距，T^min表示最小反應(yīng)時(shí)間；v_i+1分別表示目標(biāo)車輛的期望速度、實(shí)際速度以及前導(dǎo)車輛的實(shí)際速度；v^bar為影響目標(biāo)車輛繼續(xù)行駛的物體的移動速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮駕駛風(fēng)格特性的非合作博弈換道輔助決策系統(tǒng)，其特征在于，所述換道收益計(jì)算與判斷模塊計(jì)算的方法如下：

收益函數(shù)計(jì)算公式如下：

G或g＝α₁*ε+α₂*δ

其中，ε與δ分別為進(jìn)行換道決策時(shí)當(dāng)前車獲得的安全收益和時(shí)效收益，其值由下面公式計(jì)算得：

式中，S_min為進(jìn)行換道決策所需的最小安全距離；t為到達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)所需要的時(shí)間，t₀為保持原狀態(tài)下達(dá)到目的地所需的時(shí)間，S為到達(dá)目的地距離，收益函數(shù)的計(jì)算轉(zhuǎn)換為求進(jìn)行換道決策時(shí)所需的最小安全距離以及到達(dá)目的地所用時(shí)間；

其中，α₁、α₂為權(quán)重系數(shù)，不同風(fēng)格的駕駛員對于效率和安全不同的需求，權(quán)重會有不同，初始值任意，且滿足α₁，α₂∈{α₁+α₂＝1，0α₁、α₂＜1}，α₁、α₂取值規(guī)則如下：

α₂＝1-α₁

式中，R_driver為駕駛員風(fēng)格識別系數(shù)，計(jì)算公式如下所示：

式中，R_J，分別為識別域中沖擊度J(t)的標(biāo)準(zhǔn)差和標(biāo)準(zhǔn)型駕駛員在當(dāng)前工況下的平均值；沖擊度J(t)以車輛行駛速度v(t)衡量，其定義為：

式中，J(t)平均值在擁擠工況、城市工況、郊區(qū)工況、高速路工況分別取值0.59、0.31、0.26、0.25。

4.一種考慮駕駛風(fēng)格特性的非合作博弈換道輔助決策方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1)根據(jù)采集到的駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)來判斷駕駛員是否具有換道動機(jī)；若無換道動機(jī)，則進(jìn)入步驟4)，若有換道動機(jī)，則進(jìn)入步驟2)；

步驟2)進(jìn)行博弈換道決策，構(gòu)建博弈收益矩陣；

步驟3)根據(jù)上述步驟2)得到的收益矩陣，求解所有Nash均衡的混合策略組合，判斷收益高低；若收益低則提示駕駛員建議放棄換道，進(jìn)入步驟4)；若收益高則提示駕駛員建議執(zhí)行換道，進(jìn)入步驟5)；

步驟4)建議放棄換道，進(jìn)入步驟6)；

步驟5)建議執(zhí)行換道，進(jìn)入步驟6)；

步驟6)決策結(jié)束。