自动驾驶车辆换道一体化轨迹规划方法研究

发布时间：2021-12-29 16:24

　　随着计算机技术和传感技术的迅速发展,自动驾驶技术受到越来越多的关注,被认为是能有效解决环境污染、缓解交通事故和缓解交通拥堵的重要技术。越来越多的互联网企业和传统汽车企业都在进行自动驾驶车辆测试,但是自动驾驶事故频出,说明现有技术还不够完善。其中,自动驾驶车辆换道技术作为自动驾驶技术的关键问题之一,吸引了交通和汽车等相关领域学者的广泛关注。自动驾驶车辆换道研究已经取得一定成果,但是算法仍不够完善。在自动驾驶车辆换道轨迹规划方面,现有研究只针对车辆换道执行过程,忽略了车辆换道准备过程。本文以自动驾驶背景下车辆换道行为建模为研究方向,首次在自动驾驶车辆换道领域考虑车辆换道准备过程,建立换道准备和执行一体化轨迹规划模型。根据交通环境变化,分别建立静态和动态的一体化换道轨迹规划模型,对车辆换道过程进行研究。在静态一体化换道轨迹规划模型中,利用直线和五次多项式曲线生成车辆换道轨迹,在Gipps理论基础上建立适用于车辆换道的避撞算法,保障车辆换道的安全性,再基于车辆换道舒适性和效率的成本函数,计算得到最优安全换道轨迹。由于,静态模型无法保障车辆在突发紧急情况下的安全性,在真实交通环境中的适用性有限,... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

多项式轨迹与曲线曲率变化特征示例图

向快车道换道各参数图像

（c） （d）图 3-5 向慢车道换道各参数图像3.3.2 与现有方法比较现有的非一体化车辆换道轨迹规划模型，是车辆首先根据当前换道环境计算出最优的车辆换道准备轨迹，当车辆完成换道准备后，车辆再根据换道执行点处的速度和位置，规划最优的换道执行过程轨迹。非一体化车辆换道准备只受到安全约束，不受到车辆换道执行的作用，车辆在完成换道准备后，再规划车辆换道执行轨迹，然后才进入车辆换道执行过程，因此，换道执行过程受到换道准备的影响，但是车辆换道准备不受到换道执行过程的影响。非一体化换道轨迹的曲线组成与一体化轨迹相同，求解非一体换道轨迹规划最优轨迹成本函数方法也与(3-19)式方法相同，由下式(3-29)计算车辆非一体换道轨迹规划模型的车辆换道准备的成本函数，车辆执行轨迹由成本函数(3-30)得到，将公式(3-29)和公式(3-30)得到的车辆换道准备和执行过程的加速度和换道时间 a1、a1、t1和 t2，带入到公式(3-19)中，计算得到非一体化换道轨迹的总成本函

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本文编号：3556472