[发明专利]一种自主驾驶方法及其系统

权利要求书

1.一种自主驾驶方法，其特征是，包括以下步骤：

采集自动驾驶交通工具的行驶数据，将所述行驶数据输入自主驾驶模型生成所述自动驾驶交通工具的运行参数，以供所述自动驾驶交通工具基于所述运行参数自动运行，

所述自主驾驶模型包括自主驾驶跟驰模型、自主驾驶换道模型，

其中，

所述自主驾驶跟驰模型基于设定行为阈值划分的所述自动驾驶交通工具的不同行驶状态进行模型构建而成；

所述自主驾驶换道模型基于根据速度承受度和空间允许度构建的匹配模型、通过换道空间为约束条件而分别配置生成的换道预备模型、换道速度控制模型、轨迹优化模型及所述匹配模型、换道预备模型、换道速度控制模型与轨迹优化模型之间的关联关系配置而成，其中，所述匹配模型用于表征所述自动驾驶交通工具的行驶数据是否匹配换道操作的执行条件；

所述设定行为阈值包括安全阈值、舒适阈值，

所述自动驾驶交通工具的不同行驶状态基于所述自动驾驶交通工具的端部时距与所述安全阈值、舒适阈值之间的大小预设关系划分为自由驾驶状态、转换驾驶状态和跟驰驾驶状态，

其中，所述安全阈值基于所述安全阈值与所述自动驾驶交通工具接收行驶指令信息至执行相应指令操作所需时长、所述自动驾驶交通工具的行驶速度、最大减速度值、行驶安全补偿时间及前面驾驶交通工具的行驶速度之间的第一预设关系配置而成，

所述舒适阈值基于所述舒适阈值与所述自动驾驶交通工具接收行驶指令信息至执行相应指令操作所需时长、所述自动驾驶交通工具的行驶速度、行驶安全补偿时间及前面驾驶交通工具的行驶速度之间的第二预设关系配置而成；

所述自主驾驶跟驰模型基于所述自动驾驶交通工具的端部时距与所述安全阈值、舒适阈值之间的大小预设关系及预测加速度与所述不同行驶状态下预测加速度的对应关系构建而成，用于表征所述自动驾驶交通工具的行驶数据与所述不同行驶状态之间的对应关系；

所述匹配模型以所述自动驾驶交通工具的速度承受度不小于速度承受度阈值及空间允许度不小于空间允许度阈值为约束函数进行构建而成；

所述速度承受度基于所述速度承受度与预设阈值的第一对应关系、所述自动驾驶交通工具的实际行驶速度与期望速度的第一大小预设关系及所述第一对应关系与所述第一大小预设关系之间的关联关系和所述速度承受度与之前特定时刻的速度承受度、所述自动驾驶交通工具的实际行驶速度、期望速度与时延之间的第六预设关系、所述自动驾驶交通工具的实际行驶速度与期望速度的第二大小预设关系及所述第六预设关系与所述第二大小预设关系之间的关联关系配置而成，其中，之前特定时刻与当前时刻的时间间隔与时延的时长相同，

所述空间允许度基于所述空间允许度与预设阈值的第二对应关系、当前换道空间与换道所需最小间距之间的第三大小预设关系及所述第二对应关系与所述第三大小预设关系之间的关联关系和所述空间允许度与之前特定时刻的空间允许度、所述当前换道空间与换道所需最小间距与时延之间的第七预设关系、所述当前换道空间与换道所需最小间距之间的第四大小预设关系及所述第七预设关系与所述第四大小预设关系之间的关联关系配置而成，其中，之前特定时刻与当前时刻的时间间隔与时延的时长相同；

通过换道空间为约束条件而配置生成的换道预备模型，包括：

采集所述自动驾驶交通工具距离其所在车道前面驾驶交通工具的第一距离、距离其相邻车道前面驾驶交通工具的第二距离及后面驾驶交通工具的第三距离，配置所述自动驾驶交通工具距离其所在车道前面驾驶交通工具的第一安全距离、距离其相邻车道前面驾驶交通工具的第二安全距离及后面驾驶交通工具的第三安全距离；

根据所述第一距离与所述第一安全距离的第五大小预设关系、所述第二距离与所述第二安全距离的第六大小预设关系、所述第三距离与所述第三安全距离的第七大小预设关系及所述第五大小预设关系、第六大小预设关系、第七大小预设关系之间的关联关系生成约束条件进而配置生成所述换道预备模型；

通过换道空间为约束条件而配置生成的换道速度控制模型，包括：

基于换道空间约束，通过对换道过程中前驾驶交通工具影响程度的不同来实现对所述自动驾驶交通工具的换道速度控制进而生成所述换道速度控制模型；

通过对换道过程中前驾驶交通工具影响程度的不同来实现对所述自动驾驶交通工具的换道速度控制，包括：

基于所述自动驾驶交通工具所在车道前驾驶交通工具与相邻车道前驾驶交通工具的行驶速度配置所述自动驾驶交通工具换道时的期望行驶速度；

将所述换道时的期望行驶速度结合所述自动驾驶交通工具的横向预测位移量构建所述换道速度控制模型实现对所述自动驾驶交通工具的换道速度的控制；

通过换道空间为约束条件而配置生成的轨迹优化模型，包括：

基于换道空间约束条件，通过所述自动驾驶交通工具横向加速度值与换道时长、换道轨迹之间的关联关系及对所述换道时长、换道轨迹的影响度及所述自动驾驶交通工具纵向加速度值与所述自动驾驶交通工具换道横向所需空间、换道轨迹之间的关联关系及对所述横向所需空间、换道轨迹的影响度配置而成。

2.一种自主驾驶系统，其特征是，包括：

运行参数生成单元，配置用于采集自动驾驶交通工具的行驶数据，将所述行驶数据输入自主驾驶模型生成所述自动驾驶交通工具的运行参数，以供所述自动驾驶交通工具基于所述运行参数自动运行，

模型构建单元，所述自主驾驶模型包括自主驾驶跟驰模型、自主驾驶换道模型，

其中，

所述自主驾驶跟驰模型基于设定行为阈值划分的所述自动驾驶交通工具的不同行驶状态进行模型构建而成；

所述自主驾驶换道模型基于根据速度承受度和空间允许度构建的匹配模型、通过换道空间为约束条件而分别配置生成的换道预备模型、换道速度控制模型、轨迹优化模型及所述匹配模型、换道预备模型、换道速度控制模型与轨迹优化模型之间的关联关系配置而成，其中，所述匹配模型用于表征所述自动驾驶交通工具的行驶数据是否匹配换道操作的执行条件；

所述设定行为阈值包括安全阈值、舒适阈值，

所述自动驾驶交通工具的不同行驶状态基于所述自动驾驶交通工具的端部时距与所述安全阈值、舒适阈值之间的大小预设关系划分为自由驾驶状态、转换驾驶状态和跟驰驾驶状态，

其中，所述安全阈值基于所述安全阈值与所述自动驾驶交通工具接收行驶指令信息至执行相应指令操作所需时长、所述自动驾驶交通工具的行驶速度、最大减速度值、行驶安全补偿时间及前面驾驶交通工具的行驶速度之间的第一预设关系配置而成，

所述舒适阈值基于所述舒适阈值与所述自动驾驶交通工具接收行驶指令信息至执行相应指令操作所需时长、所述自动驾驶交通工具的行驶速度、行驶安全补偿时间及前面驾驶交通工具的行驶速度之间的第二预设关系配置而成；

所述自主驾驶跟驰模型基于所述自动驾驶交通工具的端部时距与所述安全阈值、舒适阈值之间的大小预设关系及预测加速度与所述不同行驶状态下预测加速度的对应关系构建而成，用于表征所述自动驾驶交通工具的行驶数据与所述不同行驶状态之间的对应关系；所述匹配模型以所述自动驾驶交通工具的速度承受度不小于速度承受度阈值及空间允许度不小于空间允许度阈值为约束函数进行构建而成；

所述速度承受度基于所述速度承受度与预设阈值的第一对应关系、所述自动驾驶交通工具的实际行驶速度与期望速度的第一大小预设关系及所述第一对应关系与所述第一大小预设关系之间的关联关系和所述速度承受度与之前特定时刻的速度承受度、所述自动驾驶交通工具的实际行驶速度、期望速度与时延之间的第六预设关系、所述自动驾驶交通工具的实际行驶速度与期望速度的第二大小预设关系及所述第六预设关系与所述第二大小预设关系之间的关联关系配置而成，其中，之前特定时刻与当前时刻的时间间隔与时延的时长相同，

所述空间允许度基于所述空间允许度与预设阈值的第二对应关系、当前换道空间与换道所需最小间距之间的第三大小预设关系及所述第二对应关系与所述第三大小预设关系之间的关联关系和所述空间允许度与之前特定时刻的空间允许度、所述当前换道空间与换道所需最小间距与时延之间的第七预设关系、所述当前换道空间与换道所需最小间距之间的第四大小预设关系及所述第七预设关系与所述第四大小预设关系之间的关联关系配置而成，其中，之前特定时刻与当前时刻的时间间隔与时延的时长相同；

通过换道空间为约束条件而配置生成的换道预备模型，包括：

采集所述自动驾驶交通工具距离其所在车道前面驾驶交通工具的第一距离、距离其相邻车道前面驾驶交通工具的第二距离及后面驾驶交通工具的第三距离，配置所述自动驾驶交通工具距离其所在车道前面驾驶交通工具的第一安全距离、距离其相邻车道前面驾驶交通工具的第二安全距离及后面驾驶交通工具的第三安全距离；

根据所述第一距离与所述第一安全距离的第五大小预设关系、所述第二距离与所述第二安全距离的第六大小预设关系、所述第三距离与所述第三安全距离的第七大小预设关系及所述第五大小预设关系、第六大小预设关系、第七大小预设关系之间的关联关系生成约束条件进而配置生成所述换道预备模型；

通过换道空间为约束条件而配置生成的换道速度控制模型，包括：

基于换道空间约束，通过对换道过程中前驾驶交通工具影响程度的不同来实现对所述自动驾驶交通工具的换道速度控制进而生成所述换道速度控制模型；

通过对换道过程中前驾驶交通工具影响程度的不同来实现对所述自动驾驶交通工具的换道速度控制，包括：

基于所述自动驾驶交通工具所在车道前驾驶交通工具与相邻车道前驾驶交通工具的行驶速度配置所述自动驾驶交通工具换道时的期望行驶速度；

将所述换道时的期望行驶速度结合所述自动驾驶交通工具的横向预测位移量构建所述换道速度控制模型实现对所述自动驾驶交通工具的换道速度的控制；

通过换道空间为约束条件而配置生成的轨迹优化模型，包括：

基于换道空间约束条件，通过所述自动驾驶交通工具横向加速度值与换道时长、换道轨迹之间的关联关系及对所述换道时长、换道轨迹的影响度及所述自动驾驶交通工具纵向加速度值与所述自动驾驶交通工具换道横向所需空间、换道轨迹之间的关联关系及对所述横向所需空间、换道轨迹的影响度配置而成。