申请/专利权人：吉林大学

申请日：2024-02-26

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118220210A

主分类号：B60W60/00

分类号：B60W60/00;B60W30/18;B60W30/095

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.21#公开

摘要：本发明涉及一种考虑周车驾驶意图及自身驾驶期望的换道决策方法，该方法同时考虑周车驾驶意图及自身驾驶期望，在驾驶意图识别时，构建贝叶斯网络，借助于云平台的大数据统计与强大的计算能力，全面综合的考虑到交通环境多因素对驾驶意图的影响，更加准确的识别周车驾驶员下一步的驾驶意图和概率值，之后计算不同策略下博弈的两车辆的收益矩阵，根据自车与目标车道后车的预期收益求解纳什均衡，得到最优行为策略，提高了自动驾驶的安全性。

主权项：1.一种考虑周车驾驶意图及自身驾驶期望的换道决策方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1.产生换道意图的车辆V40通过车载数据采集设备采集自身车辆信息及其前方及左右车道100米范围内的车辆信息；步骤S2.评估当前车辆V40与当前车道位于车辆V40前方的车辆V41和目标车道位于车辆V40前方的车辆V31的位置关系，判断当前车辆V40是否满足换道条件，若车辆V40满足换道条件，转至步骤S3，否则继续跟驰车辆V41；步骤S3.控制中心识别当前交通态势下目标车道上位于车辆V40后方的车辆V32的驾驶员驾驶意图和概率值；步骤S3-1.智能车辆运行过程中，实时将车辆运动信息、驾驶员及车辆信息发送至云平台，云平台通过路侧设备和气象管理平台采集智能车辆的路侧交通信息、环境信息，并将获取的动态基础数据融合，存储在数据库；步骤S3-2.控制中心提取云平台数据库的人-车-路-环境信息；步骤S3-3.对步骤S3-2的数据进行离散化分类处理，得到处理后的驾驶员及车辆信息、车辆运动信息、路侧交通信息、环境信息；步骤S3-4.根据贝叶斯计算公式，结合当前交通环境下采集到的人-车-路-环境信息，进行后验概率的计算，从而推断出当前交通环境下目标车道上位于车辆V40后方的车辆V32的驾驶意图及驾驶意图的概率值；贝叶斯计算公式如下： 式中，X＝x1，x2，...,xpT，T代表矩阵，p为贝叶斯网络中累计所有节点的节点特征个数，Bi为X的父节点，代表驾驶员的驾驶意图，有两个类别，i＝1表示风险偏好型，i＝2为风险规避型，PBi为父节点的先验概率；PX|Bi为在已知父节点某取值的条件下，出现特征X的概率，即条件概率；PBi|X为在子节点呈现特征X时，父节点属于不同类别的后验证概率，PB1|X为风险偏好型概率，PB2|X为风险规避型概率；其中，先验概率和条件概率的计算方法为：1提取历史数据中驾驶员在相邻车道的前车存在换道意愿场景下的驾驶行为特征，根据历史数据制定驾驶员驾驶意图的判别标准，之后根据实时获取的驾驶行为特征及判别标准初步判断驾驶意图和驾驶意图的先验概率；2基于云平台的大数据，提取相应贝叶斯网络所需的样本数据，根据驾驶意图的先验概率，采用MLE算法进行网络参数学习，分别得到子节点与其父节点之间的条件概率；步骤S4.控制中心将车辆V32驾驶意图识别结果反馈给OBU，OBU将识别信息传输给车辆V40；步骤S5.车辆V40的驾驶员向车载人机交互界面输入换道需求，决策模块获取车辆V40的驾驶期望；步骤S6.根据驾驶意图和概率值更新并确定博弈车辆V40与V32的收益函数，若最终获得驾驶员为风险偏好型概率风险规避型的概率为则车辆V40，车辆V32的收益函数为： 其中，Li代表驾驶期望，i＝1为舒适型，i＝2为效率型，为车辆V40在换道需求i下，车辆V32为风险偏好型下车辆V40换道，车辆V32不避让时，车辆V32的总收益；为车辆V40在换道需求i下，车辆V32为风险规避型下车辆V40换道，车辆V32不避让时，车辆V32的总收益；车辆V40，车辆V32的总收益由速度收益Us、安全收益Usafe、效率收益Utime构成，车辆V32的总收益函数表达式为： 对于驾驶意图为风险规避型的驾驶员，在总收益的构成中，安全收益的比重是最高的；对于风险偏好型驾驶意图，在总收益的构成中，速度收益和效率收益的比重会更高；其中，权重系数w1、w2、w3符合指数分布，计算公式为： 式中，bi为变量，取值范围为[-1，1]，r为常数，w1、w3对应的系数bi取负值，w2对应的系数bi取正值，d为车辆V32当前面临的车头时距，当V40换道至目标车道时，位于V32的前方，此时的车头时距dave为可接受的车头时距的平均值，通常取2秒；车辆V40的总收益函数表达式为： 其中，f1、f2、f3符合指数分布，对于舒适型驾驶员，在总收益的构成中，安全收益的比重会是最高的；对于效率型驾驶员，在总收益的构成中，速度收益和效率收益的比重会更高，V40换道至目标车道时面临的可插车间隙表示为fi的计算公式为： 式中，fi为各收益的权重，f1+f2+f3＝1，ei为变量，取值范围为[-1，1]，c为常数，f1、f3对应的系数ei取负值，f2对应的系数ei取正值，lave为可插车间隙的平均值，通常取4秒；步骤S7.根据当前车辆状态计算步骤S6中每种策略的收益矩阵；步骤S8.根据车辆V40和车辆V32每种策略的预期总收益求解纳什均衡，得到车辆V40的最优行为策略，若决策是车辆V40换道，则规划换道路径，若不换道，则跟驰前车V41，并规划跟驰路径。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 吉林大学 一种考虑周车驾驶意图及自身驾驶期望的换道决策方法

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