一种智能汽车个性化换道决策方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种智能汽车个性化换道决策方法、系统及介质，通过车载传感设备获取周边车辆的相对速度和相对距离的状态信息，传递至换道意图模块执行换道意图判断和换道可行性判断，对根据判断结果得的所有换道决策方案，计算其评价指标，得到最优换道决策方案并输出至控制执行模块控制车辆执行换道，所述系统包括传感器模块、换道意图模块和执行模块，基于方法执行换道决策的确定，所述介质承载实现本发明专利技术方法的计算机程序。本发明专利技术通过学习驾驶人员的行驶风格、综合考虑车周环境、个性化判断换道意图为智能汽车提供了安全可靠的个性化换道决策方法。

【技术实现步骤摘要】
一种智能汽车个性化换道决策方法、系统及介质
本专利技术涉及一种智能汽车个性化换道决策方法、系统及介质，属于汽车驱动决策领域。
技术介绍
随着汽车行业技术的蓬勃发展，传统的单纯交通运输工具的驱动汽车正逐渐想智能移动空间转变，形成新一代的智能汽车。智能汽车的“智能”包括“感知-决策规划-执行”三个步骤，其中，“决策规划”作为三个步骤中承上启下的重要环节，在其处理过程中，需要接收感知层处理融合后的信息，根据接收的信息制定符合规范的操作指令，将指令传递至规划层，交由控制层执行，从而引导车辆的行驶。在智能汽车的决策规划过程中，最常遇见的工况就是日常行驶中在结构化道路上的换道工况。根据报道统计数据，在智能汽车发生的交通事故中，由于换道决策失误直接或间接引发交通事故的比例达到了27％。因此，对换道决策过程进行合理建模，从而给出符合安全、舒适且规范的决策至关重要且具有重要现实意义。而现有的智能汽车中的换道决策均基于固定规则制定，没有考虑到汽车驾驶人个体之间存在的差异性，即在实际驾驶过程中，不同的驾驶人员的车辆行驶风格是不同的，比如车道的保持和车道的切换工况下，较为激进型的驾驶人员的跟车距离较近且换道过程较紧凑，而偏向保守型的驾驶人员则会保持较大的跟车距离，且在执行换道的时候选择车辆在两车道之间进行平缓过渡。因此，传统的基于固定规则的换道决策并不能很好的适应不同的驾驶人员的需求，从而带来相应的隐患。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的第一目的在于提供一种学习不同驾驶人员的行驶风格、综合考虑车周环境并且个性化判断换道意图与可行性的智能汽车个性化换道决策方法，本专利技术的第二目的在于提供基于该方法的智能汽车个性化换道决策系统，本专利技术的第三目的在于提供承载该方法的计算机存储介质。技术方案：本专利技术的智能汽车个性化换道决策方法，包括以下步骤：(1)通过车载传感设备获取周边车辆的相对速度和相对距离的状态信息，将状态信息传递至换道意图模块；(2)换道意图模块执行换道意图判断，当存在换道意图时，基于获取的状态信息与换道警戒线执行换道可行性判断；当无换道意图时，保持当前车道行驶状态继续行驶并判断是否需要制动；(3)当换道可行性判断为可行时，计算可行范围内所有换道决策方案的评价指标，得到最优换道决策方案并输出至执行模块；当判断为不可行时，车辆保持原车道行驶并判断是否需要制动；(4)执行模块根据接收的换道决策方案控制车辆执行换道。其中，步骤(1)或(2)中的换道意图模块根据换道意图参数值、制动决策参数值和紧急制动警戒数值判断车辆的换道意图和换道可行性。进一步的，由于不同驾驶人存在不同的驾驶习惯，换道意图数值和制动决策参考数值通过学习驾驶人的个性化驾驶习惯得到，紧急制动数值为车辆最大制动减速度对应的安全速度。所述步骤(3)中，换道决策包括以下情况：(31)若当前车辆状态为换道可行且可通过换道规避行车风险，执行换道操作；(32)若当前车辆状态为换道不可行且位于换道意图数值与制动决策数值之间时，不采取换道和制动操作，保持原状态行驶；(33)若当前车辆状态为换道不可行且位于制动决策数值与紧急制动数值之间时，计算当前车辆速度与前车距离所得到的目标减速度进行制动操作；(34)若当前车辆状态为换道不可行且位于紧急制动数值以下时，以最大制动强度紧急制动，减少碰撞损失。进一步的，步骤(3)中，得到换道决策前，还包括针对本车道前车车速与本车道前车前方行车速度不同情况下的换道前速度范围调节环节。所述换道前速度范围调节环节通过换道速度范围调节模块实现，根据本车辆与前车相对状态、本车辆与前车前方行车的相对状态，计算本车辆换道前速度调节范围执行预先调速。所述步骤(3)中，评价指标的计算过程如下：其中，J是评价指标参数，alimit是驾驶人可接受范围内的最小制动减速度，abef是换道前速度调节的目标减速度，aaft是换道结束时刻为避免与目标车道前方车辆发生碰撞应采取的目标减速度，Lp是方案给出的换道纵向距离，Lopt是换道最优纵向距离，Llimit是换道所需最短纵向距离，w1和w2分别是权衡换道前后制动强度对舒适性影响的权重系数，w3是衡量换道过程舒适性的权重系数。上述换道意图参考数值、制动决策参考数值、最优换道参考线以及换道警戒线对应的参数均是和驾驶人知道习惯、换道习惯，以及对危险敏感程度差异相关的个性化参数，此些参数通过采集驾驶员直行和换道过程总产生的数据，经由机器学习聚类获取。一种智能汽车个性化换道决策系统，包括传感器模块、换道意图模块和执行模块，传感器模块获取周边车辆的相对速度和相对距离信息并传递至换道意图模块；换道意图模块执行换道意图判断、换道可行性判断和最优换道决策筛选，并将最优换道决策输出至执行模块；执行模块控制车辆执行换道。进一步的，所述换道意图模块还执行换道前的速度范判断和调节功能。一种计算机存储介质，包括计算机程序，所述计算机程序执行实现上述的智能汽车个性化换道决策方法。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：通过学习不同驾驶人员的行驶风格，使制定的换道决策具备符合驾驶人的个性特征，提高操作的舒适性；综合考虑车周环境并且个性化判断换道意图，保证换道决策的安全有效性；确定车辆换道决策的同时，对不可换道避免的紧急情况采取紧急制动，使损失尽量降低。附图说明图1为本专利技术的个性化换道决策流程图；图2为换道意图示意图；图3为换道前速度范围调节示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。如图1所示，本专利技术的智能汽车个性化换道决策方法，主要包括以下步骤：(1)通过车载传感设备获取周边车辆的相对速度和相对距离的状态信息，将状态信息传递至换道意图模块；(2)换道意图模块执行换道意图判断，当存在换道意图时，基于获取的状态信息与换道警戒线执行换道可行性判断；当无换道意图时，保持当前车道行驶状态继续行驶并判断是否需要制动；(3)当换道可行性判断为可行时，计算可行范围内所有换道决策方案的评价指标，得到最优换道决策方案并输出至执行模块；当判断为不可行时，车辆保持原车道行驶并判断是否需要制动；(4)执行模块根据接收的换道决策方案控制车辆执行换道。上述步骤循环执行，因此步骤(1)中称为周期，步骤(3)中方案的计算评价指标，用以选取中整体最优的方案，方案参数包括换道前的速度调节目标减速度、速度调节时长及换道纵向距离，当最优方案的换道速度调节时长为零时，决策模块将方案信息发送给轨迹规划模块，由执行机构立即进行换道操作；当换道决策方案中调节时长不为零时，主车在本决策周期内按照最优换道决策方案给出的目标减速度在原车道内进行换道预操作，直至后续某一决策周期给出立即换道指令再进行换道。如图2所示，图中实线为换道意图参考线，虚线为制动决策参考线，点划线为紧急制动警戒线，其中以换道意图参考线和制动决策本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能汽车个性化换道决策方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)通过车载传感设备获取周边车辆的相对速度和相对距离的状态信息，将状态信息传递至换道意图模块；/n(2)换道意图模块执行换道意图判断，当存在换道意图时，基于获取的状态信息与换道警戒线执行换道可行性判断；当无换道意图时，保持当前车道行驶状态继续行驶并判断是否需要制动；/n(3)当换道可行性判断为可行时，计算可行范围内所有换道决策方案的评价指标，得到最优换道决策方案并输出至执行模块；当判断为不可行时，车辆保持原车道行驶并判断是否需要制动；/n(4)执行模块根据接收的换道决策方案控制车辆执行换道。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能汽车个性化换道决策方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过车载传感设备获取周边车辆的相对速度和相对距离的状态信息，将状态信息传递至换道意图模块；
(2)换道意图模块执行换道意图判断，当存在换道意图时，基于获取的状态信息与换道警戒线执行换道可行性判断；当无换道意图时，保持当前车道行驶状态继续行驶并判断是否需要制动；
(3)当换道可行性判断为可行时，计算可行范围内所有换道决策方案的评价指标，得到最优换道决策方案并输出至执行模块；当判断为不可行时，车辆保持原车道行驶并判断是否需要制动；
(4)执行模块根据接收的换道决策方案控制车辆执行换道。


2.根据权利要求1所述的智能汽车个性化换道决策方法，其特征在于，所述步骤(2)中的换道意图模块通过学习驾驶人的个性化驾驶习惯得到的换道意图数值、制动决策参考数值，结合车辆最大制动减速度对应的安全速度的紧急制动数值，判断车辆的换道意图和换道可行性。


3.根据权利要求1所述的智能汽车个性化换道决策方法，其特征在于，所述步骤(3)中，换道决策方案包括以下情况：
(31)若当前车辆状态为换道可行且可通过换道规避行车风险，执行换道操作；
(32)若当前车辆状态为换道不可行且位于换道意图数值与制动决策数值之间时，不采取换道和制动操作，保持原状态行驶；
(33)若当前车辆状态为换道不可行且位于制动决策数值与紧急制动数值之间时，计算当前车辆速度与前车距离所得到的目标减速度进行制动操作；
(34)若当前车辆状态为换道不可行且位于紧急制动数值以下时，以最大制动强度紧急制动，减少碰撞损失。


4.根据权利要求1所述的智能汽车个性化换道决策方法，其特征在于，所述步骤(3)中，得到换道决策方案前，还包括针对本车道前车车速与本车道前车前方行车速度不...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈朋，
申请(专利权)人：的卢技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32