[发明专利]自动驾驶的变道决策方法、装置和车辆

权利要求书

1.一种自动驾驶的变道决策方法，其特征在于，所述方法包括：

基于当前车辆所处的当前车道和所述当前车道的相邻车道，构造所述当前车辆的可行车道序列；所述可行车道序列中包含有所述当前车道和目标车道，所述目标车道为所述当前车道和所述相邻车道中的任意一个；

根据所述当前车辆的行驶状态，以及所述当前车道和所述目标车道上的障碍物信息，生成所述当前车道的ST图和所述目标车道的ST图；所述ST图用于指示所述当前车辆的行驶路程和时间的关系；

针对每种所述可行车道序列，根据当前可行车道序列中所述当前车道的ST图和所述目标车道的ST图，确定当前可行车道序列对应的变道轨迹；

根据预设的代价函数，从每种所述可行车道序列对应的变道轨迹中，选取代价最小的所述变道轨迹为变道决策结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前可行车道序列中所述当前车道的ST图和所述目标车道的ST图，确定当前可行车道序列对应的变道轨迹的步骤，包括：

在当前可行车道序列中，根据所述当前车道的ST图和所述当前车道的障碍物的行驶区域，在所述当前车道中搜索满足预设条件的第一轨迹；

将所述第一轨迹中的最后一个轨迹点，确定为所述目标车道中的初始轨迹点；

基于所述初始轨迹点、所述目标车道的ST图和所述目标车道的障碍物的行驶区域，在所述目标车道中搜索满足所述预设条件的第二轨迹；

合并所述第一轨迹和所述第二轨迹，得到所述当前可行车道序列对应的变道轨迹。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前车道的ST图和所述当前车道的障碍物的行驶区域，在所述当前车道中搜索满足预设条件的第一轨迹的步骤，包括：

按照所述当前车道的ST图中所述当前车道中的障碍物的行驶区域的边界，将所述当前车道的ST图划分为多个连通域；将所述障碍物的行驶区域之外的每个连通域，确定为所述当前车辆的可行驶区域；

基于所述当前车辆的可行驶区域，确定所述当前车辆的可选区域路径；

基于预设的选取规则，从所述可选区域路径中选取最优路径；

从所述最优路径中搜索满足所述预设条件的备选轨迹点；将所述备选轨迹点组合为所述第一轨迹。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述按照所述当前车道的ST图中所述当前车道中的障碍物的行驶区域的边界，将所述当前车道的ST图划分为多个连通域的步骤，包括：

将所述当前车道的ST图中ST线以下的区域，确定为所述当前车辆的可行驶区域；

按照所述当前车道中的障碍物的行驶区域的边界，将所述当前车辆的可行驶区域分割为多个连通域。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于预设的选取规则，从所述可选区域路径中选取最优路径的步骤，包括：

基于预设的代价计算规则，计算每个所述可选区域路径的代价；

将代价最小的所述可选区域路径，确定为所述最优路径。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述最优路径中搜索满足所述预设条件的备选轨迹点的步骤，包括：

使用深度优先搜索算法，在所述最优路径下搜索满足所述预设条件的轨迹；所述预设条件包括车辆动力学、交通法规、行车效率和无碰撞条件；

对满足所述预设条件的轨迹进行采样，得到满足所述当前车道的前向障碍物和后向障碍物的安全距离与安全碰撞时间的多个备选轨迹点。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述最优路径中搜索满足所述预设条件的备选轨迹点的步骤，包括：

根据预设的减速参数，确定所述当前车辆的软减速轨迹；

对所述软减速轨迹进行采样，得到满足所述当前车道的前向障碍物和后向障碍物的安全距离与安全碰撞时间的多个备选轨迹点。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的代价函数是通过下述方式确定的：

根据所述当前车辆的稳定性、平顺性和碰撞风险，构造所述代价函数。