[发明专利]一种避免车辆二次碰撞的自主决策控制系统与方法

权利要求书

1.一种避免车辆二次碰撞的自主决策控制系统，其特征在于，包括：控制对象、碰前转向控制模块和碰后控制模块，其中，

所述碰前转向控制模块，包括前馈转向控制器，在碰撞发生前并满足预设的触发条件时，所述前馈转向控制器将第一控制命令发送给所述控制对象；

所述碰后控制模块，包括基于规则切换的碰后控制模块和基于强化学习算法的碰后控制模块；在发生碰撞后，所述基于规则切换的碰后控制模块根据当前车辆运动状态及优化控制目标建立基于规则切换的碰后控制策略，并对所述基于强化学习算法的碰后控制模块中的网络参数进行优化得到最优控制策略，以将第二控制命令发送给所述控制对象；

所述控制对象，用于在响应所述第一控制命令和所述第二控制命令的前提下，执行车辆碰撞后控制参数的优化操作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基于强化学习算法的碰后控制模块，包括策略网络、评价网络和经验池；

所述评价网络，用于利用价值函数得到采样效率阈值，所述策略网络用于采用策略函数并将所述第二控制命令发送给所述控制对象，所述控制对象用于将产生的状态转移元素存于所述经验池中。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述碰前转向控制模块，还包括碰撞模拟分析模块，

所述碰前转向控制模块，用于根据基于车辆感知系统得到的车辆位置和速度信息以产生所述第一控制命令，所述一控制命令包括前馈转向控制指令；以及

所述碰撞模拟分析模块，用于根据对不同碰撞工况数据的分析结果构建碰撞数据库，以利用所述碰撞数据库得到最佳前馈转向角。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基于规则切换的碰后控制模块，包括控制模式模块和各模式逻辑切换模块；其中，

所述控制模式模块，包括基于规则的控制器的控制模式；所述各模式逻辑切换模块，用于所述控制器根据车辆当前的横向位移偏差、航向角偏差、横摆角速度以及质心侧偏角确定当前的控制模式并输出车辆控制参数；所述控制模式包括漂移模式、车身稳定模式、路径跟踪模式和无控制模式。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述基于强化学习算法的碰后控制模块，还用于基于奖励函数对多重优化指标进行系统性整合及建模，包括：

状态空间S_r中包含车辆发生碰撞后的运动状态信息以及基于规则切换的碰后控制模块的控制策略参考信息，表达式为：

S_r＝[x_e，x_b]^T

式中，x_e和x_b分别为车辆状态信息和基于规则切换的控制策略信息，V_x,V_y和分别为车辆坐标系下自车的纵向速度、横向速度和横摆角速度，(X,Y)和ψ分别为大地坐标系下自车的质心位置和横摆角，a_x和a_y分别为车辆的纵向加速度和横向加速度，M为当前状态对应基于规则的控制器的控制模式，δ^rule,和分别为基于规则的控制器输出的前轮转角、左后轮纵向滑移率和右后轮纵向滑移率的期望值。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述基于奖励函数对多重优化指标进行系统性整合及建模，还包括：

预设动作空间包含的三个元素：

其中，δ_d为期望的自车前轮转向角，和分别为期望的自车左后轮和右后轮的纵向滑移率。