[发明专利]一种自动驾驶公交车辆的驾驶行为决策系统

说明书

技术领域

本发明涉及交通领域，特别涉及一种自动驾驶公交车辆的驾驶行为决策系统。

背景技术

随着目前全球交通事故多发率的不断增长，交通安全和交通拥堵问题日益严峻。根据相关统计数据表明，道路交通事故每年造成全世界约130万人直接死亡，约3500万人受伤，造成直接经济损失数千亿美元。其中我国尤为严重，平均每年发生道路交通事故多达20余万起，死亡人数约为7万人，换句话说也就是每天大约近200人死于道路交通事故。另外，随着近年来社会经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高，使得我国汽车保有量逐年递増。根据公安部交管局最新公布数据，截至2015年底，我国机动车保有量达2.79亿辆，其中汽车1.72亿辆；机动车驾驶人突破3.2亿人，其中汽车驾驶人起过2.8亿人。驾龄不满1年的驾驶人2613万，占总数的11.04％。这些都给我国道路交通安全和道路交通环境带来了巨大的压力。现有的交通设施及道路条件已经无法满足快速膨胀的交通需求，交通拥堵、交通事故和交通污染等社会化问题日益凸显。在此背景下，自动驾驶技术得到了世界各方的格外关注，目前也已经成为国内外研究的热点。

另外，根据美国公共交通协会提供的数据，纽约交通运输管理局平均每个工作日要记录超过250万趟公交车出行，在洛杉矶，平均每天也管理着超过100万趟公交车出行。作为城市公共交通系统重要一部分，公交车紧密地将乘客与其工作、上学和购物联系起来。自动驾驶公交的出现可提升主要道路的通行能力，缓解部分地区承受的巨大压力的上下班交通系统，使人们的生活更加便捷和舒适。

自动驾驶的关键问題包括环境感知、行为决策与运动规划以及车辆控制等。驾驶行为决策能力是自动驾驶车辆智能化水平的一个重要体现。自动驾驶车辆的行为决策需要依靠行为决策系统来进行驾驶策略的选择，根据当前的行驶状态、驾驶任务和道路环境感知信息，对车辆下一时刻的驾驶行为进行决策，并将决策结果传递给运动规划系统。目前对于自动驾驶的研究集中在对车辆转向控制、路径规划和交通标志检测和避障上，对于驾驶行为决策的研究非常少。

公开号为CN 103996312 A，发明名称为“具有社会行为交互的无人驾驶汽车控制系统”的专利申请文件中公开了包含通信模块、信息处理模块和决策模块，并考虑了并入车辆时的驾驶行为决策，没有考虑其他情况的驾驶行为决策，例如十字路口的驾驶行为决策，且没有对驾驶场景进行分类。

公开号为CN 105480224 A，发明名称为“无人驾驶汽车系统”的专利申请文件中，公开了无人驾驶决策系统通过感知系统感知周围环境信息传递给决策系统做决策。感知系统感知车道线、交通标志、静态和动态环境以及周围行人和车辆。没有考虑驾驶场景和对驾驶场景分类；且没有具体的决策模型。

自动驾驶车辆研究的核心问题包括环境感知、行为决策和运动控制。针对环境感知和运动控制，各国研究学者和专家进行了大量而有成效的研究。而作为三大关键问题之一的行为决策方面的研究，尤其是复杂动态环境下具备仿生认知决策能力的相关研究较少。原因在于，实际城市道路环境中，自动驾驶车辆所感知获取的是瞬息万变的复杂动态信息，交通要素变化的复杂、随机和不确定性等特点，以及车辆对驾驶决策的实时性、鲁棒性、环境适应性等要求，复杂动态城市环境下自动驾驶车辆的行为决策面临巨大的挑战。

自动驾驶车辆驾驶行为决策的最终目标是像熟练的驾驶员一样产生安全、合理的驾驶行为。人类的驾驶行为模式包括自由行驶、跟车、车道变换、超车和停止线停车等基本行为。在城区复杂环境中，交通参与者众多，自动驾驶车辆不断从车外自然环境、交通环境、车内复杂信息空间、车体本身获取有关人、车、路及环境等多源信息，如何从这些数据中提取出关键信息，并像驾驶员一样通过这些信息思考判断、评价和输出最终的驾驶行为，仍然是一个难点。到目前为止，在城区环境中自动驾驶车辆行为决策方法的研究仍然集中在简单交通环境下或特定受控场景中。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能提高自动驾驶公交车辆的驾驶安全、有效降低交通事故发生的概率的一种自动驾驶公交车辆的驾驶行为决策系统。