一种半结构化环境中智能车辆自主换道超车运动规划方法技术

本发明专利技术公开了一种半结构化环境中智能车辆自主换道超车运动规划方法，包括以下步骤：步骤一，确定车辆所处的当前行驶状态；步骤二，采用基于GPS与车道线融合的换道路径规划方法规划超车换道轨迹向左换道；步骤三，确定超车换道预瞄点坐标，更新超车换道轨迹；步骤四，向左换道结束后，依据设定超车速度和时间进行超车；步骤五，按照步骤二所述方法向右回道；步骤六，确定超车回道预瞄点坐标，更新超车回道轨迹；步骤七，向右回道结束后，按照设定的直行速度开始直行。采用基于GPS与车道线融合的变道路径规划方法，具有较好的容错能力和鲁棒性，在变道过程中动态更新变道点，使车辆能够更好的避开动静态障碍物，顺利驶入相邻车道。

A method of autonomous lane changing overtaking motion planning for intelligent vehicle in semi structured environment

The present invention discloses overtaking motion planning method of intelligent vehicle autonomous in a semi structured environment, which comprises the following steps: step one, determine the current running state of the vehicle; step two, the road path planning method for changing path planning overtaking lane left GPS and lane based on fusion; step three. Determine the overtaking Preview point coordinates, update the overtaking trajectory; step four, the left lane change after the end, according to a set speed and time of overtaking overtaking; step five, step two in accordance with the method back to the right road; step six, determine the overtaking back preview point coordinates, overtaking back track update; step seven, right back after the end, according to the straight line speed set straight. The path planning method of variable GPS and lane based on fusion, has good fault tolerance and robustness, dynamic update point in the lane change process, so that the vehicle can better avoid static and dynamic obstacles, smoothly into the adjacent lane.

【技术实现步骤摘要】
一种半结构化环境中智能车辆自主换道超车运动规划方法
本专利技术属于智能驾驶及其控制
，特别涉及一种半结构化环境中智能车辆自主换道超车运动规划方法。
技术介绍
超车换道行为在日常车辆驾驶过程中频繁发生，驾驶员为驶达目的地经常使用该驾驶技能，同时它也成为日常交通中非常危险的行为策略。驾驶员需掌握熟练的技术和技巧，并遵守交通法规，防止意外和事故发生。随行车速度的提高，超车时换道碰撞有明显的上升趋势。超车引发的事故不算多，由换道碰撞引起的死亡率不高，约占交通事故死亡人数的0.5％，但后果都较严重，而且造成严重的交通延时，大大降低了公路的运输效能。因此研究更加安全的智能车辆换道超车方法在我国具有很大的现实意义。借助一系列智能感知等手段，自动驾驶的智能型汽车可大大提升车辆的主动安全性能，纠正驾驶员错误的驾驶行为，在未来智能化交通发展的前景下，智能型汽车将最终彻底消灭交通事故真实交通环境中驾驶员需要的超车换道信息90％来源与视觉，所以当前智能车辆超车换道实验信息来源于毫米波雷达、激光雷达、相机和GPS等高精度传感器。近几十年来，国内外关于超车换道问题的相关研究主要分为两类：即基于理论模型仿真本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半结构化环境中智能车辆自主换道超车运动规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，建立车辆导航坐标系，根据上一时刻车辆行驶状态，并结合当前车道上的前方障碍物情况，确定车辆所处的当前行驶状态；所述车辆行驶状态包括：直行、换道、超车或回道；步骤二，检测当前道路环境，若符合向左换道条件，实施向左换道，确定换道速度，并采用基于GPS与车道线融合的换道路径规划方法规划超车换道轨迹；步骤三，基于实时车速获取超车换道最优预瞄距离，从而确定超车换道预瞄点坐标，基于超车换道预瞄点坐标采用考虑车辆运动学方程的三次多项式方法实时计算并更新超车换道轨迹；步骤四，向左换道结束后，依据设定超车速度和时间进行超车；步骤...

【技术特征摘要】
1.一种半结构化环境中智能车辆自主换道超车运动规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，建立车辆导航坐标系，根据上一时刻车辆行驶状态，并结合当前车道上的前方障碍物情况，确定车辆所处的当前行驶状态；所述车辆行驶状态包括：直行、换道、超车或回道；步骤二，检测当前道路环境，若符合向左换道条件，实施向左换道，确定换道速度，并采用基于GPS与车道线融合的换道路径规划方法规划超车换道轨迹；步骤三，基于实时车速获取超车换道最优预瞄距离，从而确定超车换道预瞄点坐标，基于超车换道预瞄点坐标采用考虑车辆运动学方程的三次多项式方法实时计算并更新超车换道轨迹；步骤四，向左换道结束后，依据设定超车速度和时间进行超车；步骤五，超车结束后检测当前车道情况，若符合向右回道条件，实施向右回道，确定回道速度，并采用基于GPS与车道线融合的换道路径规划方法规划超车回道轨迹；步骤六，基于实时车速获取超车回道最优预瞄距离，从而确定超车回道预瞄点坐标，基于超车回道预瞄点坐标采用考虑车辆运动学方程的三次多项式方法实时计算并更新超车回道轨迹；步骤七，向右回道结束后，按照设定的直行速度开始直行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用基于GPS与车道线融合的换道路径规划方法规划变道轨迹是指：以GPS为准校验车道线是否被正确识别，当车道线中线与GPS点横向距离小于0.8m时，车道线被正确识别，以车道线为基准规划变道轨迹；否则，以GPS为基准规划变道轨迹；进行超车换道时，若以车道线为基准进行换道，将当前车道内左车道线沿Y轴正方向平移半个车道宽度作为全局期望路径点；若以GPS点为基准进行换道，将GPS点沿Y轴正方向平移一个车道宽度得到的点作为全局期望路径点；进行超车回道时，若以车道线为基准进行回道，将当前车道内右车道线沿Y轴反方向平移半个车道宽度作为全局期望路径点；若以GPS点为基准进行回道，将GPS点沿Y轴反方向平移一个车道宽度得到的点作为全局期望路径点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述变道点按照以下步骤获取：步骤1：根据车辆的当前车速算出最优预瞄距离La：

【专利技术属性】
技术研发人员：余伶俐，龙子威，周开军，邵玄雅，莫斯尧，孔德成，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43