[发明专利]一种用于半拖挂汽车的自动驾驶决策方法

权利要求书

1.一种用于半拖挂汽车的自动驾驶决策方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取半拖挂汽车的当前运动状态，基于所述半拖挂汽车的动力学特性与所述当前运动状态预测半拖挂汽车的全部运动状态空间；

基于周围交通环境信息缩小所述全部运动状态空间的范围；

计算半拖挂汽车的行驶性能；

基于所述行驶性能在所述全部运动状态空间中优选一种未来运动状态作为半拖挂汽车的未来行驶目标。

2.根据权利要求1所述的用于半拖挂汽车的自动驾驶决策方法，其特征在于，基于半拖挂汽车的动力学特性与所述当前运动状态预测半拖挂汽车的全部运动状态空间的过程包括：

基于半拖挂汽车的轮距轴距分析横摆角速度变化范围，基于半拖挂汽车的动力规格分析加速度变化范围；

基于所述当前运动状态，分析半拖挂汽车下一时刻的横摆角速度加速度变化范围；

对半拖挂汽车下一时刻的横摆角速度加速度变化范围进行均匀离散化，对每一种横摆角速度和加速度进行正交组合获取未来运动状态，基于所述未来运动状态获取全部运动状态空间。

3.根据权利要求2所述的用于半拖挂汽车的自动驾驶决策方法，其特征在于，基于半拖挂汽车的动力学特性与所述当前运动状态预测半拖挂汽车的全部运动状态空间的过程还包括：

基于半拖挂汽车的纵向加速度与横摆角速度构建运动学模型，基于所述运动学模型获取半拖挂汽车的运动状态；

基于所述运动状态与正交组合的结果获取未来运动状态，基于所述未来运动状态进行半拖挂汽车的运动失效分析；

基于所述运动失效分析的结果对所述全部运动状态空间中可能导致运动失效的未来运动状态进行排除。

4.根据权利要求3所述的用于半拖挂汽车的自动驾驶决策方法，其特征在于，基于所述未来运动状态进行半拖挂汽车的运动失效分析的过程包括：

基于挂车质心与挂车轴、第五轮的距离以及轮距、到侧倾轴线的距离、拖车簧载质量、挂车总质量、侧向加速度、车身侧倾角计算拖车和挂车的横向载荷转移率；基于半拖挂汽车的运动特性与所述横向载荷转移率判断是否将要侧翻，获取侧翻分析结果；

基于拖车的横摆角速度与挂车的横摆角速度对半拖挂汽车的甩尾和折叠问题进行分析，获取甩尾折叠分析结果；

基于所述侧翻分析结果与所述甩尾折叠分析结果获取运动失效分析的结果。

5.根据权利要求1所述的用于半拖挂汽车的自动驾驶决策方法，其特征在于，基于周围交通环境信息缩小所述全部运动状态空间的范围的过程包括：

基于本车位置、速度，采用环境感知获取车道标线位置和线型以及限速标志、交通灯状态，对半拖挂汽车的违法性问题进行分析；

基于本车运动状态，采用环境感知获取道路边界以及其他交通参与物运动状态，对半拖挂汽车的危险性问题进行分析。

6.根据权利要求5所述的用于半拖挂汽车的自动驾驶决策方法，其特征在于，采用环境感知获取道路边界以及其他交通参与物运动状态的过程包括：

将拖车与挂车相邻数帧的预测结果经过多边形相连形成车辆轨迹包络，基于所述车辆轨迹包络，获取道路边界，基于所述道路边界进行车辆超出道路边界分析；

基于半拖挂汽车的车形外接圆进行外接圆粗糙碰撞检测，获取其他交通参与物运动状态，对车辆碰撞进行分析。

7.根据权利要求1所述的用于半拖挂汽车的自动驾驶决策方法，其特征在于，所述半拖挂汽车的行驶性能包括跟随性能和行驶效率，所述跟随性能包括位置跟随性和方向跟随性，所述行驶效率包括功效性和舒适性。