[发明专利]自动驾驶车辆左转优化控制方法及系统

权利要求书

1.一种自动驾驶车辆左转优化控制方法，其特征在于，包括：

获取交叉口控制区内各车辆和行人的实时状态信息；所述实时状态信息，包括：实时位置、速度和加速度；所述车辆，包括：左转车辆和对向直行车辆；

根据当前左转车辆和对向各直行车辆的实时状态信息，计算当前左转车辆的避车轨迹集合；

根据当前左转车辆的避车轨迹集合和左转出口方向各行人的实时状态信息，计算当前左转车辆的目标轨迹集合；

从各左转车辆的目标轨迹集合中选取各左转车辆的目标行驶轨迹，控制各左转车辆行驶；

所述根据当前左转车辆和对向直行车辆的实时状态信息，计算当前左转车辆的避车轨迹集合，具体包括：

根据当前左转车辆和各对向直行车辆的实时状态信息，建立当前左转车辆以各出口车道为目标的轨迹方程，以及对向各直行车辆的轨迹方程；

根据所述轨迹方程，求解当前左转车辆分别行驶至各出口车道时与对向各直行车辆直行时会发生冲突的碰撞点坐标；

以不同出口车道为目标，分别计算当前左转车辆和对应对向直行车辆到各碰撞点的时间差；

根据以不同出口车道为目标，当前左转车辆和对应对向直行车辆到各碰撞点的时间差，确定当前左转车辆的避车轨迹集合；

对于左转车辆和对向直行车辆，为了保证两者的安全，PET_e,ij要求其在安全范围内，即PET_e,ij≥2，PET_e,ij为左转车辆与对向车辆到达冲突点的时间差；因此，有必要对左转车辆的转弯半径R进行限制，以保证车辆的安全；设置直行车辆为第一道路使用者，不同出口车道的公式为：

对于1出口车道：

对于2出口车道：

对于3出口车道：

上述公式中v_e(t)为左转车辆的行驶速度，v_ij(t)为对向直行车的行驶速度；R为左转车辆转弯半径，v_i,j(t)为车辆的速度，L为交叉口两对向进口道停止线之间的距离，W₁为车道的宽度，D为控制区边界距离进口道停止线的距离，v_e(t)表示左转车辆的速度，x_e和y_e分别为左转车辆i的横坐标和纵坐标，x_ij和y_ij分别为对向直行车辆ij的横坐标和纵坐标；

对向三个进口均有直行车辆进入交叉口，对应坐标分别为和由上述公式分别计算得到左转车辆为避免与路口三个进口直行车辆发生冲突的转弯半径集合，即可得到相应的避车集合。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆左转优化控制方法，其特征在于，所述确定当前左转车辆的避车轨迹集合，具体包括：

判断当前左转车辆以各出口车道为目标的轨迹集合与对向各车道的当前直行车辆的轨迹集合，是否存在避免碰撞的避车轨迹集合；

若当前左转车辆以各出口车道为目标的轨迹与对向任一车道的当前直行车辆的轨迹存在冲突，则当前不存在避车轨迹集合，控制当前左转车辆减速或停止，并判断当前左转车辆以各出口车道为目标的轨迹与对向各车道的后方直行车辆的轨迹，是否存在避免碰撞的避车轨迹的集合；

若当前左转车辆以各出口车道为目标的轨迹与对向任一车道的当前直行车辆的轨迹都不存在冲突，则计算当前左转车辆以各出口车道为目标、针对对向各车道的当前直行车辆的轨迹集合；

取当前左转车辆以各出口车道为目标，针对对向各车道的当前直行车辆的轨迹集合的交集为当前左转车辆避车轨迹集合。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆左转优化控制方法，其特征在于，所述确定当前左转车辆的避车轨迹集合，还包括：

若当前左转车辆以各出口车道为目标的轨迹与对向任一车道的当前直行车辆的轨迹都不存在冲突，但以各出口车道为目标的轨迹集合没有交集；

则判断当前左转车辆以各出口车道为目标的轨迹与对向各车道的后方直行车辆的轨迹，是否存在避免碰撞的避车轨迹的集合。