[发明专利]一种基于实时环境信息的动态自动驾驶换道轨迹规划方法

摘要

本发明公开了一种基于实时环境信息的动态自动驾驶换道轨迹规划方法，计算出侧翻极限轨迹纵向坐标、最优轨迹以及避撞轨迹终点安全区间；然后通过比较侧翻极限轨迹纵向坐标与安全区间的关系、并进一步比较最优轨迹纵向坐标与安全区间的位置关系进行换道决策。本发明采用了不依赖时间的多项式轨迹方程来表征换道轨迹曲线，避免了对速度和加速度假设太强的问题，并引入了基于反应时间的避撞算法以及防侧翻算法来保障换道的安全性，然后在安全轨迹簇中通过实时调整速度来确定最优轨迹，最后通过轨迹生成模块输出一条实时动态的最终换道轨迹来指导自动驾驶车辆完成换道行为，从而构建了一套完整的动态自动驾驶车辆换道轨迹规划模型。

主权项

1.一种基于实时环境信息的动态自动驾驶换道轨迹规划方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、根据上一时间步长的车辆速度v_n(t‑τ)和舒适性权重参数ω_op，计算出与之对应的侧翻极限轨迹纵向坐标最优轨迹以及避撞轨迹终点安全区间；步骤二、比较侧翻极限轨迹纵向坐标与安全区间的关系：(1)当位于安全区间的左侧时，则安全区间保持不变；然后进入步骤三；(2)当位于安全区间内时，则调整安全区间的下限为然后进入步骤六；(3)当位于安全区间右侧时，则进入步骤四；步骤三、比较最优轨迹纵向坐标与安全区间的位置关系：(1)若大于安全区间的上界，则进入步骤四；(2)若小于安全区间下界，则进入步骤五；(3)若在安全区间内，则进入步骤七；步骤四、首先减速，保持当前舒适性权重参数，使最优轨迹向安全区间方向靠拢，直至最优轨迹成为安全区间上界轨迹；若减速无法达到目标时，则减小舒适性权重参数，随后再调整速度以移动最优轨迹至安全区间上界；然后进入步骤七；步骤五、首先加速，保持当前舒适性权重参数，使最优轨迹向安全区间方向靠拢，直至最优轨迹成为安全区间下界轨迹；若加速无法达到目标时，则增大舒适性权重参数，随后再调整速度以移动最优轨迹至安全区间下界；然后进入步骤七；步骤六、比较最优轨迹纵向坐标与安全区间的位置关系：(1)若大于安全区间上界，则进入步骤四；(2)若在安全区间中，则进入步骤七；步骤七、采用当前速度和轨迹执行换道；步骤八、换道车辆与目标车道的距离是否小于设定的距离：(1)如果否，则返回步骤一；(2)如果是，则换道结束。