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一种基于人工势场法的网联自动驾驶车辆轨迹规划方法技术

技术编号:45903015 阅读:20 留言:0更新日期:2025-07-22 21:28
本发明专利技术提出一种基于人工势场法的网联自动驾驶车辆轨迹规划方法,包括如下步骤:S1:根据快速路的基本情况和交通情况构建人工势场,包括目标点位置和速度生成的目标点引力势场;动态环境车辆位置和速度生成的动态环境车辆斥力势场;道路边界生成的道路边界斥力势场;S2:根据人工势场,通过计算受控车辆在势场中的合力生成车辆初始轨迹,并对初始轨迹进行平滑处理;S3:将经过平滑处理后的受控车辆状态信息反馈至控制器,结合环境车辆的实时数据形成闭环控制,动态调整车辆轨迹。通过本发明专利技术方法有效提高交通运行效率,降低车辆延误,并对减少碳排放有积极作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能交通控制,尤其涉及一种基于人工势场法的网联自动驾驶车辆轨迹规划方法


技术介绍

1、随着我国经济和科技的快速发展,人们对出行的便捷性、效率和安全性有了更高需求,随着车辆数量的急剧增加,交通拥堵、交通事故等问题日益严重。为解决上述问题,快速路逐渐成为大城市缓解交通压力的关键设施。快速路虽能缓解部分交通压力,但高峰期间因交织区通行能力不足,快速路依旧呈现常态化的交通拥堵、事故频发及环境污染问题。

2、智能网联技术的发展为交通控制领域带来了革命性的变化,通过车辆与车辆、车辆与基础设施之间的智能信息交换与共享,可以实现更为精细化和智能化的交通管理。在这一背景下,智能网联交通控制系统的研究与开发成为交通工程领域的热点和重点,也为快速路交织区的交通控制问题带来了新的解决方案,其中轨迹级交通协同控制是缓解交织区交通拥堵、提升道路安全性以及减轻环境污染的有效途径。

3、然而,现有智能网联交通控制系统存在诸多挑战,包括:1)轨迹级交通协同控制研究不足,目前的研究多集中在车辆的宏观行为,如流量控制和拥堵管理,而对车辆个体的具体行驶轨迹本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于人工势场法的网联自动驾驶车辆轨迹规划方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于人工势场法的网联自动驾驶车辆轨迹规划方法,其特征在于,步骤S1中,所述目标点引力势场的构建方法为:基于受控车辆与目标节点的相对位置差和相对速度差,定义目标点引力势场函数为:;其中,为受控车辆质心位置;为目标节点位置;为受控车辆速度;为目标节点速度,取快速路限制速度;分别为相对位置和相对速度的欧氏距离,、分别为目标点位置和速度引力的增益系数。

3.根据权利要求2所述的基于人工势场法的网联自动驾驶车辆轨迹规划方法,其特征在于,所述目标点引力势场函数对应的引力函...

【技术特征摘要】

1.一种基于人工势场法的网联自动驾驶车辆轨迹规划方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于人工势场法的网联自动驾驶车辆轨迹规划方法,其特征在于,步骤s1中,所述目标点引力势场的构建方法为:基于受控车辆与目标节点的相对位置差和相对速度差,定义目标点引力势场函数为:;其中,为受控车辆质心位置;为目标节点位置;为受控车辆速度;为目标节点速度,取快速路限制速度;分别为相对位置和相对速度的欧氏距离,、分别为目标点位置和速度引力的增益系数。

3.根据权利要求2所述的基于人工势场法的网联自动驾驶车辆轨迹规划方法,其特征在于,所述目标点引力势场函数对应的引力函数为势场下降最快的方向,即;其中,用于使受控车辆跟踪目标节点的位置,用于使受控车辆跟踪目标节点的速度,为目标点引力势场函数对应的引力函数,其代表引力势场函数的下降最快方向和该点的最大变化率;为引力势场的负梯度。

4.根据权利要求1所述的基于人工势场法的网联自动驾驶车辆轨迹规划方法,其特征在于,步骤s1中,所述动态环境车辆斥力势场的构建方法为:基于受控车辆与第i个环境车辆的相对位置和相对速度,确定动态环境车辆斥力势场函数为:

5.根据权利要求4所述的基于人工势场法的网联自动驾驶车辆轨迹规划方法,其特征在于,所述动态环境车辆斥力势场函数中:

6.根据权利要求1所述的基于人工势场法的网联自动驾驶车辆轨迹规划方法,其特征在于,步骤s1中,所述道路边界斥力势场的道路边界斥力势场函数的构建方法为:通过比较受控...

【专利技术属性】
技术研发人员:俞春辉赵惠琳苏子诚马万经王锋孙拓候金泉
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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