[发明专利]一种自动驾驶换道模型、自动驾驶换道方法及其系统

权利要求书

1.一种自主驾驶换道模型，其特征是，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；

其中，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一预设关系、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一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二预设关系、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二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；

其中，所述第一安全距离基于其与所述自动驾驶交通工具的最大长度、加速度及所述自动驾驶交通工具与其相邻车道后面驾驶交通工具的相对速度之间的第三预设关系、所述自动驾驶交通工具的行驶速度与其相邻车道后面驾驶交通工具的行驶速度的第八大小预设关系及所述第三预设关系与第八大小预设关系的关联关系和所述第一安全距离与所述自动驾驶交通工具的最大长度的第九大小预设关系、所述自动驾驶交通工具的行驶速度与其相邻车道后面驾驶交通工具的行驶速度的第十大小预设关系及所述第九大小预设关系与所述第十大小预设关系的关联关系配置而成；所述第二安全距离基于其与所述自动驾驶交通工具的最大长度、加速度、安全跟驰距离及所述自动驾驶交通工具与其相邻车道前面驾驶交通工具的相对速度之间的第四预设关系配置而成；所述第三安全距离基于其与所述自动驾驶交通工具的最大长度、加速度、所述自动驾驶交通工具与其所在车道前面驾驶交通工具的相对速度及换道时长之间的第五预设关系配置而成；

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；

其中，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。