基于5G网络的车辆动态换道轨迹的规划方法技术

一种基于5G网络的车辆动态换道轨迹的规划方法，包括以下步骤：1)通过优秀驾驶员在实际道路环境中进行换道试验，得到连续的周围车辆的行驶轨迹点作为原始数据集；2)构建出多个GRU网络模型，组成用于预测周围车辆的行驶轨迹的GRU网络结构图；3)将步骤1)得到的原始数据集分为训练集和测试集；3‑1)利用训练集确定各GRU网络模型的权重参数和偏置向量，得到基于GRU网络模型的轨迹预测模型；3‑2)利用测试集对基于GRU网络模型的轨迹预测模型进行预测结果的可靠性验证测试；4)建立换道场景模型；5)计算出换道车辆的换道规划轨迹；6)根据实时交通流情况重复步骤2)到步骤5)，进行滚动计算得到实时响应周围交通流变化的换道车辆的动态换道轨迹。

Planning method of vehicle dynamic lane changing track based on 5g network

【技术实现步骤摘要】
基于5G网络的车辆动态换道轨迹的规划方法
本专利技术涉及汽车领域，具体涉及一种基于5G网络的车辆动态换道轨迹的规划方法。
技术介绍
车辆换道行为的可靠性、安全性和效率与车辆的行驶安全性和道路通畅有着紧密的关系。因此，智能车辆换道行为的研究一直是自动驾驶的关键之一。自动驾驶汽车需要具备预测周围车辆运动轨迹的能力，进而为无人驾驶汽车的行为决策和轨迹规划提供参考，进而充分确保无人驾驶汽车的安全性和舒适性。目前关于换道轨迹规划的研究中普遍对换道的实时性和安全性考虑不足。主要体现在以下几个方面：第一，现有研究中的换道轨迹规划场景比较简单，大都假设在换道过程中换道车辆周围的车辆速度保持不变，且换道车辆周围车辆较少；第二，换道轨迹的规划大都在换道开始前完成，对换道过程中周围车辆运动状态的实时变化考虑不足，导致按换道前规划好的轨迹进行换道操作存在潜在碰撞危险；第三，未考虑周围车辆未来运动轨迹对换道车辆轨迹规划的影响，导致规划的轨迹不适应周围车辆未来运动轨迹的变化，进而对换道的安全性构成威胁。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于5G网络的车辆动态换道轨迹的规划方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)通过优秀驾驶员在实际道路环境中进行换道试验，利用5G网络通过全球定位系统和车对车通信系统(V2V)采集换道车辆周围的车辆的行驶轨迹数据，对换道车辆和周围车辆的轨迹坐标进行坐标统一化，得到连续的周围车辆的行驶轨迹点作为原始数据集；/n2)在步骤1)得到的原始数据集的数据中，将t时刻前n个时间段(t-n+1,t-n+2,…,t)的数据作为GRU网络模型的输入，t+1时刻的数据作为GRU网络模型的输出，构建出多个GRU网络模型，组成用于预测周围车辆的行驶轨迹的GRU网络结构图；/n3)将步骤1)得到的原始数据集分为训...

【技术特征摘要】
1.一种基于5G网络的车辆动态换道轨迹的规划方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)通过优秀驾驶员在实际道路环境中进行换道试验，利用5G网络通过全球定位系统和车对车通信系统(V2V)采集换道车辆周围的车辆的行驶轨迹数据，对换道车辆和周围车辆的轨迹坐标进行坐标统一化，得到连续的周围车辆的行驶轨迹点作为原始数据集；
2)在步骤1)得到的原始数据集的数据中，将t时刻前n个时间段(t-n+1,t-n+2,…,t)的数据作为GRU网络模型的输入，t+1时刻的数据作为GRU网络模型的输出，构建出多个GRU网络模型，组成用于预测周围车辆的行驶轨迹的GRU网络结构图；
3)将步骤1)得到的原始数据集分为训练集和测试集；
3-1)通过训练集的数据训练步骤2)得到的GRU网络结构图中的各GRU网络模型，确定各GRU网络模型的权重参数和偏置向量，得到基于GRU网络模型的轨迹预测模型；
3-2)利用测试集的数据对步骤3-1)得到的基于GRU网络模型的轨迹预测模型进行预测结果的可靠性验证测试；
4)将步骤3-1)中通过预测结果的可靠性验证测试的基于GRU网络模型的轨迹预测模型作为换道车辆的换道决策和轨迹规划的约束条件，并建立换道场景模型；
5)利用步骤4)建立的换道场景模型中满足约束条件的代价函数构建换道车辆的动态换道轨迹规划模型，计算出换道车辆的换道规划轨迹；
6)将换道车辆的换道规划轨迹的用时分成若干时间步长，每一个时间步长中换道车辆根据实时交通流情况采集周围车辆的行驶轨迹数据，重复步骤2)到步骤5)进行滚动计算，得到每一个时间步长内的实时换道规划轨迹，并将各时间步长的实时换道规划轨迹进行组合，得到实时响应周围交通流变化的换道车辆的动态换道轨迹。


2.根据权利要求1所述的基于5G网络的车辆动态换道轨迹的规划方法，其特征在于：步骤1)中所述的行驶轨迹数据为t时刻车辆的状态信息，包括位置信息和速度信息，即(xt,yt,vt)。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永刚，周波波，何举刚，梁锋华，文滔，熊周兵，陈峥，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50