[发明专利]基于误差模型舒适无人车路径跟踪评价方法、系统及装置

说明书

本发明公开了一种基于误差模型舒适无人车路径跟踪评价方法、系统、装置，由两个纬度的评价指标构成：E_error反映跟踪的安全程度，E_comfort则反映乘坐舒适度，基于跟踪误差模型，未来参考点和过去参考点，以提高评价方法在曲率变化较大路径上的客观性和连续性；提出评价公式。本发明提出的评价方法可通过调整权重矩阵对无人车跟踪安全性、乘坐舒适性两个维度进行不同权重的评价。

技术领域

本发明涉及到无人驾驶车辆的路径跟踪领域，是针对智能车辆实际路径跟踪 精度和乘坐舒适度的一种评价方法。

背景技术

在交通拥堵和交通安全问题日趋严重的背景下，具有更客观的决策能力，更 精准的执行能力的无人驾驶技术日益受到人们的重视。在无人驾驶车辆的整个车 路交互过程中，分层次的进行着环境感知、路径规划、路径跟踪三个步骤，其中 路径跟踪层是车辆底层执行机构对上层期望执行目标的具体实现，路径跟踪的效 果直接体现无人驾驶车辆的驾驶表现和智能程度评级。目前针对路径跟踪效果的 定量评价方法较少，反观国外无人驾驶的快速发展，很大程度上得益于其完善的 车辆智能行为评价方法和标准。良好的路径跟踪评价方法为控制程序的后续优化 指出方向，亦能反馈影响上层路径规划层进一步的完善。一个考虑全面的路径跟 踪评价方法不仅要能反映和评价车辆的运动安全性，还应当充分的考虑乘员的乘 坐舒适度，以真正意义上实现无人驾驶施益于人。

发明内容

1、本发明的目的

本发明提出了一种既能够定量的评价无人驾驶车辆路径跟踪效果，又能同时 兼顾乘员乘坐舒适性的评价方法。

2、本发明所采用的技术方案

本发明公开了一种基于误差模型舒适无人车路径跟踪评价方法，包括两个纬 度的评价指标：E_error反映跟踪的安全程度，E_comfort则反映乘坐舒适度，两者通过 权重矩阵进行加权；

无人驾驶车辆以期望路径作为控制目标，其车身中轴线与当前参考点上的切 线的夹角为方向误差，记做θ；车身质心与当前参考点之间的距离为位置误差， 记做e；以方向误差和位置误差为基础建立跟踪误差模型，方向误差为车辆航向 与期望航向之间的偏差，位置误差为车辆位置和期望位置之间的差距；

基于所述的跟踪误差模型的方向误差和位置误差，进一步考虑未来参考点和 过去参考点，以提高评价方法在曲率变化较大路径上的客观性和连续性；提出评 价公式如下：

其中e_k+1，e_k，e_k-1组成方向误差矩阵，分别是车辆相对下一个参考点的位置误差和相对 当前参考点的位置误差以及过相对上一个参考点的位置误差；A_k+1，A_k，A_k-1组成位置误差系 数矩阵，其中A_k+1，A_k，A_k-1分别代表对第k时刻，k+1，k-1等时刻的评价权重，从而对车辆 相对不同参考点的位置误差做加权评价；实际评价中可将当前位置所对应的权重系数A_k设置 为1，其余均设置为0.2或更小；同样的，θ_k+1，θ_k，θ_k-1组成方向误差矩阵，也分别代表车辆 相对未来、当前、过去参考点的方向误差，B_k+1，B_k，B_k-1则为对应的加权矩阵。

优选的，继续增多参考点，提高评价方法对跟踪全程平顺程度的要求，扩展 到n纬：