申请/专利权人：吉林大学

申请日：2022-09-02

公开（公告）日：2024-07-09

公开（公告）号：CN115938106B

主分类号：G08G1/01

分类号：G08G1/01

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.09#授权;2023.04.25#实质审查的生效;2023.04.07#公开

摘要：本发明属于自动驾驶技术领域，具体为基于交通参与者可达性分析的自动驾驶决策在线验证方法，包括步骤一：基于可达性分析的自车预期轨迹安全验证；步骤二：基于合法可达区域的备用安全轨迹生成，若预期轨迹安全，首先计算特定时间内自车的合法可达区域，进而根据自车合法可达区域计算备用安全轨迹终点位置，判断是否需要换道，通过结合显隐性交通法规形式化预测交通场景的所有合法演变，计算各交通参与者的可达区域，进而验证预期轨迹是否满足合法安全，使得自车能够应对所有可能的交通场景，避免行驶在不安全的轨迹上，同时在预期轨迹失效时能够实时动态输出备用安全轨迹，保证自车处于安全状态。

主权项：1.基于交通参与者可达性分析的自动驾驶决策在线验证方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：基于可达性分析的自车预期轨迹安全验证，首先根据采集到的交通环境与自车状态信息计算其他交通参与者的有关车辆、有关道路以及与车辆协同相关的可达区域，同时根据轨迹规划器给出的预期轨迹信息以及自车的物理模型计算自车的占用区域；用于判断自车占用区域与其他交通参与者可达区域有无交集，进而验证预期轨迹是否安全，作为步骤二的输入；具体包括：（1）车辆与道路建模该子步骤对车辆与道路建模，将车辆分为自车与其他交通参与车，并将其他交通参与车进一步划分为机动车与非机动车；所有车辆被动态建模为一个点质量模型，运动学模型采用二阶积分器模型，所有道路被划分为非重叠道路与重叠道路，道路由机动车道、非机动车道与路肩组成，车道线边界为道路边界，非重叠道路只有一条主路，无支路与重叠区域，重叠道路有支路与重叠区域，重叠区域为各条支路的重合区域，定义重叠区域的中心点为各条支路中心线的交点，并采用Frenet坐标系对道路进行建模；（2）交规形式化表达该子步骤形式化表达显隐性交通法规对各个交通参与车辆的约束，将各个交通参与车辆约束分为道路交通相关的约束、车辆运动相关的约束以及协同驾驶相关的约束，并将这三大类约束进行了进一步细分；（3）交通参与车可达区域预测该子步骤根据交规三大类约束将其他交通参与车的可达区域划分为与道路交通相关的可达区域、与车辆运动学相关的可达区域以及与车辆协同驾驶相关的可达区域，并将三种可达区域的交集定义为交通参与车未来一段时刻的可达区域；道路相关可达区域通过车道跟随、道路标志以及V2X警告信息进行计算；车辆运动学相关可达区域考虑了车辆的运动学模型与尺寸，将与车辆运动学相关的可达区域通过动态发散的六边形进行超近似计算；车辆协同驾驶相关可达区域考虑了车辆的路权享有与安全距离保持规则，计算得相关的可达区域；（4）自车预期轨迹安全验证该步骤根据车辆的尺寸和预期轨迹计算自车占用区域，并判断自车占用区域与所有其他交通参与者的可达区域有无交集来验证自车预期轨迹是否安全，若无交集，则自车预期轨迹符合合法安全，反之，自车预期轨迹不安全，需行驶经过验证的备用安全轨迹；步骤二：基于合法可达区域的备用安全轨迹生成，若预期轨迹安全，首先计算特定时间内自车的合法可达区域，进而根据自车合法可达区域计算备用安全轨迹终点位置，判断是否需要换道，进而选择用五次多项式法或沿车道中心线生成备用安全轨迹；基于沿备用安全轨迹自车占用区域是否位于自车合法可达区域内，判断备用安全轨迹是否生成成功，若备用安全轨迹生成成功，则在对应时间执行验证成功的预期轨迹，反之，若预期轨迹不安全或备用安全轨迹生成失败，则需判断备用安全轨迹可执行时间是否不足，决定是否生成新的备用安全轨迹并执行上一个验证成功的备用安全轨迹；具体包括：（1）自车备用安全轨迹终点选取该子步骤选择自车备用安全轨迹终点，轨迹终点的选取考虑了以下因素：a.备用安全轨迹平滑连接与之对应的预期轨迹；b.备用安全轨迹保证自车的合法安全，即自车占用区域与其他交通参与车可达区域在相同时刻不产生交集；c.备用安全轨迹的长度满足正常行驶需求，可将自车过渡到安全区域中；（2）自车备用安全轨迹轨迹生成该子步骤根据轨迹终点生成备用安全轨迹，需要换道时采用五次多项式法生成自车换道时的备用安全轨迹，无需换道时采用车道中心线法生成备用安全轨迹，并通过检验沿备用安全轨迹自车占用的区域是否包含在自车合法可达区域内来判断备用安全轨迹是否成功生成。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 吉林大学 基于交通参与者可达性分析的自动驾驶决策在线验证方法

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