[发明专利]自动驾驶车辆最优下匝道意图生成点计算方法

权利要求书

1.一种自动驾驶车辆下匝道最优意图生成点计算方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、确定最晚换道执行点：

(1)构造相邻两车道的换道成本函数：

其中：为车辆侧翻对应的临界侧向加速度，为换道轨迹的最大纵向距离经验值，ω为需要标定的舒适性权重参数，u_k表示车辆从车道k换至k-1车道的换道速度，(x_f,y_f)为终点坐标，n为车道数；

(2)利用换道成本函数计算相邻两车道换道轨迹的最优纵向位移：

换道成本函数取到最小值时相应的x_f即为从车道k至k-1车道换道轨迹的最优纵向位移

(3)从第一车道开始逆向逐步确定相邻车道的最晚换道执行起点，最终确定n车道的最晚换道执行起点；

步骤二、计算多车道换道成功率：

设车辆从n车道距最晚换道执行起点S_n距离处进行下匝道意图生成，寻找合适车头时距的时间为T_n，在n-1车道的第i_n-1个车头时距处成功换道后，在n-2车道的第i_n-2个车头时距处成功换道，以此类推，直至在2车道的第i₂个车头时距处成功换道，

(1)首先按如下公式计算车辆能够成功插入m车道的第i_m个车头时距的概率

式中，p为单次实验成功概率，N_m表示车辆从m+1车道进行换道时剩余的时间中能够遇到的m车道上的车头时距数；

(2)按如下公式计算车辆换至m车道后其剩余的时间T_m：

(3)按如下公式计算在m车道可以遇见m-1车道上的车头时距数N_m-1：

其中，E_m-1表示第m-1车道上的车头时距均值，表示m车道上的平均车速，T_lc指换道时间，由下式计算：

表示从m车道至m-1车道换道轨迹的最优纵向位移；

(4)经过多次换道最终换道至三车道，此时距三车道的最晚换道执行起点为S₃，剩余的寻找合适车头时距的时间为T₃，并由T₃计算在2车道上能遇见的车头时距数为N₂；

(5)使用N₂计算成功换至1车道的概率p′：

其中，T_s为可接受安全换道车头时距，式中，f(t)为车头时距分布满足的概率密度分布函数；

(6)最终按如下公式计算从n车道S_n距离处开始换道对应的换道成功率pⁿ：

步骤三、计算最优下匝道意图生成点：

(1)将步骤二计算得到的对应换道成功概率作为安全性考量；

(2)将下匝道意图生成点位置作为效率的考量；

(3)确定效率与安全性权重参数α的取值；

(4)使用成本函数对下匝道意图生成点进行优化。