[发明专利]一种智能车辆避障换道轨迹规划方法及系统

权利要求书

1.一种智能车辆避障换道轨迹规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，采用多项式曲线求得广义换道轨迹，由广义换道轨迹得到参考侧向加速度关于时间的表达式，对参考侧向加速度求极值得到参考轨迹下最大侧向加速度a_{y_rmax}，由当前路面状况结合侧向加速度相关标准定义阈值：

|a_{y_rmax}|≤a_ymax＝fμg，其中系数f1

其中，a_ymax为最大侧向加速度，系数f1，μ为路面附着系数；g为重力加速度；

根据最大侧向加速度阈值计算换道起始回正点；由换道起始回正点在横向上进行等距离迭代，采样得到N-1个换道回正点，带入到多项式曲线广义轨迹公式中得到可行轨迹簇；

S2，对可行轨迹簇中的N条换道轨迹进行预碰撞检测，筛选并剔除出不满足预碰撞检测条件的轨迹即可能发生碰撞的轨迹，得到无碰撞轨迹簇；

S3，在无碰撞轨迹簇的基础上建立关于舒适性指标、避障效率指标、侧滑指标这三个评价指标的代价函数；并采用模糊推理来确定舒适性指标、避障效率指标、侧滑指标这三个评价指标的权重，最后通过求解多目标优化问题，搜索出最优的避障换道回正点X_{T_R}，即规划出最终的避障换道轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种智能车辆避障换道轨迹规划方法，其特征在于，所述S3中所建立的代价函数表示为：

式中，w_C、w_E、w_S分别为舒适性指标、避障效率指标、侧滑指标的权重值；J_C为舒适性指标，J_E为避障效率指标，J_S为侧滑性指标。

3.根据权利要求2所述的一种智能车辆避障换道轨迹规划方法，其特征在于，采用模糊推理来确定舒适性指标、避障效率指标、侧滑指标这三个评价指标的权重的方法为：

首先，采用预碰撞时间TTC倒数来表征危险程度，采用路面附着系数μ表征当前路面状况；将预碰撞时间倒数TTC^-1、路面附着系数μ作为输入，w_C、w_E、w_S作为输出；设计如下模糊规则：

规则1)if TTC^-1is B and μ is B，then(w_C is B)(w_E is S)(w_S is S)

规则2)if TTC^-1is B and μ is S，then(w_C is S)(w_E is S)(w_S is B)

规则3)if TTC^-1is M and μ is B，then(w_C is M)(w_E is M)(w_S is S)

规则4)if TTC^-1is M and μ is S，then(w_C is S)(w_E is M)(w_S is M)

规则5)if TTC^-1is S and μ is B，then(w_C is S)(w_E is B)(w_S is S)

规则6)if TTC^-1is S and μ is S，then(w_C is S)(w_E is M)(w_S is M)

其中，S为小，M为中，B为大。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种智能车辆避障换道轨迹规划方法，其特征在于，舒适性指标、避障效率指标、侧滑指标分别表示如下：

J_E＝T

式中：j_{y_r}为期望侧向跃度；a_{y_r}为期望侧向加速度；T为全程所需要的时间。