[发明专利]一种高速场景队列换道的行为决策方法及其系统

说明书

本发明公开了一种高速场景队列换道的行为决策方法及其系统，该决策方法包括如下步骤：1)根据车队前进方向，依次对车辆进行编号P₁、P₂……P_N，队列行驶车速为V；2)P_N判断与目标车道内后方车辆是否满足安全距离；3)P₁判断与目标车道内前方车辆是否满足安全距离；4)确认目标车道内无其他车辆；5)当步骤2～步骤4)的条件同时满足时，可以开始进行换道操作，直至队列全部车辆完成换道；6)将完成换道的状态进行反馈操作。本发明的决策方法可保持队列车辆顺序，降低软件算法的实施难度，缩短了换道时间，过程快速高效，提高了队列换道的安全性。

技术领域

本发明属于智能车辆领域的技术领域，具体涉及一种高速场景队列换道的行为决策方法及其系统。

背景技术

高速路上车辆队列行驶能节约人力成本，降低油耗，同时也能最大限度地保证安全性。队列车辆在行进过程中，会根据规划路线和实际交通状况进行队列换道。与单车自动驾驶换道相比，队列换道比较困难。由于涉及的车辆较多，如果没有适合的队列换道行为决策，容易造成换道时间过长、非队列车辆驶入队列中等情况，最终导致队列被动解散，还有可能出现交通事故。

现有的高速路上车辆队列换道决策方法包括如下步骤：1)队列头车1首先判断满足换道条件后进行换道；2)头车后的跟随车2加速超过头车，判断满足换道条件后换道至1号车前方；3)2号车与1号车拉开间距，以便后续车辆换道；4)3号车判断满足换道条件后，换道至2号车和1号车中间；5)其余车辆重复步骤4)，直到所有车辆换道成功。

上述方法采用头车变尾车，跟随车变头车，其他车辆依次换道的方式，存在以下风险：(1)换道过程中队列的头车发生变化，原有队列的通讯策略及跟随策略需要实时进行改变，对自动驾驶控制器要求较高，实施难度较大；(2)当头车完成变道完成后，后面的车要先完成超车才能开始变道，这会受两个车道的前车影响，造成换道时间过长，即使保证了非队列车辆不会进入队列，但容易交通拥堵。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种高速场景队列换道的行为决策方法及其系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高速场景队列换道的行为决策方法，包括如下步骤：

1)根据车队前进方向，依次对车辆进行编号P₁、P₂……P_N，队列行驶车速为V；

2)P_N的感知系统确认本车车速V、目标车道内后方车辆车速V₂、本车与目标车道内后方车辆的距离L₂，判断与目标车道内后方车辆是否满足安全距离；

3)P₁的感知系统确认本车车速V、目标车道内前方车辆车速V₁、本车与目标车道内前方车辆的距离L₁，判断与目标车道内前方车辆是否满足安全距离；

4)通过队列全部车辆的感知系统，进行感知融合对目标车道进行全区域的监视，确认目标车道内无其他车辆；

5)当步骤2～步骤4)的条件同时满足时，通过HMI提醒P₁上的驾驶员，显示当前可以开始进行换道操作，直至队列全部车辆完成换道；

6)当队列全部车辆完成换道后，将完成换道的状态进行反馈操作。

上述技术方案中，所述步骤2)中，若P_N的感知系统判断与目标车道内后方车辆处于安全距离内，则将结果反馈给头车P₁。

上述技术方案中，所述步骤3)中，P₁的感知系统还需要确认目标车道内前方车辆车速V₁大于队列车速V。