[發明專利]一種基于軌跡預測的冰雪環境無人駕駛車輛一體化滾動決策方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202110345664.1
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112937608B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 戴啟坤;郭洪艷;劉俊;陳虹;高振海;胡云峰;許芳
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60W60/00
• 分類號: B60W60/00;B60W50/00
• 代理公司: 北京知匯林知識產權代理事務所(普通合伙) 11794
• 代理人: 董濤

1.一種基于軌跡預測的冰雪環境無人駕駛車輛一體化滾動決策方法，其特征在于，包括：

篩選障礙物；

根據所述障礙物規劃換道軌跡；

根據所述換道軌跡建立決策模型；

根據所述決策模型設計模型預測控制器，控制所述車輛，所述篩選障礙物包括：

通過以下設備之一或者組合獲取障礙物信息：所述無人駕駛車輛搭載的攝像頭、雷達、地圖；所述障礙物信息包括：

與所述車輛行駛方向相同的所有n_l條車道上前后方向的障礙物O(n,p)；

所述O(n,p)包括沿車道方向的縱向距離D(n,p)，相對速度V(n,p)和絕對加速度a(n,p)；

n為車道編號，為1到n_l的整數；

p為障礙物相對位置，p等于f或r，其中f表示為前方障礙物，r表示后方障礙物；

其中，n_l為車道數量；

所述篩選障礙物包括：

通過下列公式篩選前后方向距離最近的障礙物：

其中，j為障礙物編號，D(j)為障礙物的縱向距離，N為篩選出的障礙物的編號，l_j為障礙物所屬車道編號；

所述障礙物所屬車道編號l_j通過以下公式確定：

其中，f_nll(x)為車道方程；

X(n,p)為障礙物縱向距離；

Y(n,p)為障礙物側向距離；

f_nll(X(n,p))為縱向距離X(n,p)處的車道線側向位置；

n_ll為所述車輛左側車道線編號，范圍為1到n_l，從左到右依次從小到大排列。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述障礙物規劃換道軌跡包括：

根據下列公式確定所述車輛換道過程中的側向參考軌跡：

其中，Y(t)為位移曲線，v(t)為速度曲線，t為時間；

所述v(t)根據以下公式確定：

其中，a(t)為所述車輛的加速度隨時間的變化函數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述車輛的加速度隨時間的變化函數a(t)通過下列公式確定：

其中，J_max為加速度變化率，a_max為最大側向加速度；

t₁為所述a(t)的正上升時間，t₂為所述a(t)的正保持時間，t₃為所述a(t)的正下降時間，t₄為所述a(t)的負下降時間，t₅為所述a(t)的負保持時間，t₆為所述a(t)的負上升時間；

所述正上升是指加速度大于0且加速度增大，所述正保持是指加速度大于0且保持不變，所述正下降是指加速度大于0且加速度減小，所述負下降是指加速度小于零且加速度減小，所述負保持是指加速度小于0且加速度保持不變，所述負上升是指加速度小于0且加速度增大；

所述t₁，t₂，t₃，t₄，t₅，t₆，通過以下公式確定：

其中，

t_l為換道時間，k_l＝t₂:t₁；

所述t₁，t₂由下列公式確定：

其中，d為車道寬度；

其中，a_max和J_max通過下列公式確定：