[发明专利]一种基于有限状态机的智能车辆驾驶行为决策方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于有限状态机的智能车辆驾驶行为决策方法及系统，所述方法包括步骤：1)基于先验规则定义六类驾驶行为：巡航、跟车行驶、换道出去、加速超越、换道返回、制动；2)基于本车当前位置、航向角、行驶速度、行驶环境确定本车当前行驶场景的判断条件；3)采用事件集描述本车行驶场景与驾驶行为的映射关系，使用有限状态机判断当前车辆的最优驾驶行为。本发明实现了复杂环境中智能车辆驾驶行为的有效决策。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，具体地指一种基于有限状态机的智能车辆驾驶行为决策方法及系统。

技术背景

智能车辆在行驶过程中，交通环境复杂多变，具有高度的不确定性，行驶路径上可能存在静态障碍物或者具备不同速度的动态障碍物，面对不同的障碍物需要采取不同的驾驶行为，才能兼顾车辆的行驶安全性与行驶效率。

基于模型的方法利用数据训练决策模型，对于数据采样与交通环境的依赖性较高，如何获取足量数据以应对多变的交通环境是此类方法的一个巨大挑战。

基于规则的方法利用先验规则制定各类驾驶行为，人为解析交通环境的关键信息，综合行驶安全性、舒适性与行驶效率，建立场景与驾驶行为之间的映射规则，能够高效应对多变的交通环境，在保证安全行驶的前提下，实现准确的避障动作决策。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于状态机的智能车辆驾驶行为决策方法及系统，实现复杂环境中智能车辆驾驶行为的有效决策。

为实现上述目的，本发明所设计的一种基于有限状态机的智能车辆驾驶行为决策方法，其特殊之处在于，所述方法包括如下步骤：

1)基于先验规则定义六类驾驶行为：巡航、跟车行驶、换道出去、加速超越、换道返回、制动；

2)基于本车当前位置、航向角、行驶速度、行驶环境确定本车当前行驶场景的判断条件；

3)采用事件集描述本车行驶场景与驾驶行为的映射关系，使用有限状态机判断当前车辆的最优驾驶行为。

优选地，所述步骤2)的具体步骤包括：

201)由感知定位获得本车当前位置(X,Y)，航向角行驶速度v及当前所执行的驾驶行为；

202)获得设定的参考路径、车道信息、行驶环境中静态物体的位置范围、动态物体的位置范围、速度v_o和运动方向

203)根据障碍物信息，确定本车的当前行驶路径及两侧路径是否可以通行的判断条件；

204)分析动态障碍物体对本车的干扰，由碰撞检测确定是否存在前、后方障碍物切入危险的判断条件；

205)当本车处于参考路径，且无切入危险时，找到路径内最近的障碍物，确定障碍物是否满足跟车行驶的判断条件；

206)当本车处于换道路径时，目标返回路径可行且无切入危险时，确定是否满足换道返回的判断条件。

优选地，所述步骤3)的具体步骤包括：

301)本车初始状态为巡航，沿着参考路径行驶；

302)本车巡航时，若判断为本车的当前行驶路径及两侧路径无法通行，或者前方存在切入危险，则切换为制动；

303)本车巡航时，若判断为满足跟车条件，同时，没有前状态或者前状态为跟车行驶，则切换为跟车行驶；

304)本车巡航时，若满足本车的两侧路径可以通行，同时，没有前状态或者前状态为换道出去，则切换为换道出去；

305)本车制动时，若前状态为巡航，同时，判断为存在可行路径且前方无切入危险，则切换为巡航；