[发明专利]机动车换道行为的预测方法

权利要求书

1.一种机动车换道行为的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据收益函数计算目标车辆左换道的期望效用值、保持车道的期望效用值、右换道的期望效用值；

其中，u为期望效用值；为车前可行使空间指数；为碰撞危险指数；c为舒适性指数；ω₁，ω₂，ω₃为对应的系数；

2)比较左换道的期望效用值、保持车道的期望效用值、右换道的期望效用值的大小，期望效用值最大的对应的换道行为即为所预测的换道行为；

所述车前可行使空间指数根据目标车辆与前方车辆的距离得到；所述碰撞危险指数根据目标车辆与其他车辆的距离得到；所述舒适性指数根据目标车辆的纵向加速度和侧向加速度得到。

2.根据权利要求1所述的机动车换道行为的预测方法，其特征在于，车前可行驶空间指数的计算过程为：

其中，为车前可行驶空间指数；D_r为目标车辆与前方车辆的距离；D_v为可视距离。

3.根据权利要求1所述的机动车换道行为的预测方法，其特征在于，碰撞危险指数的计算过程为：

其中，为碰撞危险指数；表示目标车辆和其他车辆距离的最小值。

4.根据权利要求1所述的机动车换道行为的预测方法，其特征在于，舒适性指数的计算过程为：

其中，c为舒适性指数；a_x为目标车辆的纵向加速度；a_y为目标车辆的侧向加速度；T为预测时间周期。

5.根据权利要求1所述的机动车换道行为的预测方法，其特征在于，通过对目标车辆左换道以及周围车辆保持车道的轨迹预测，得到左换道的期望效用值；通过对目标车辆保持车道以及周围车辆保持车道的轨迹预测，得到保持车道的期望效用值；通过对目标车辆右换道以及周围车辆保持车道的轨迹预测，得到右换道的期望效用值。

6.一种机动车换道行为的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取目标车辆的运动轨迹；根据目标车辆的运动轨迹得到目标车辆相对于车道中心线的侧向偏移量和侧向偏移速度；将侧向偏移量和侧向偏移速度输入预先建立的行为识别概率模型中，得到目标车辆的第一左换道概率、第一保持车道概率、以及第一右换道概率；所述行为识别概率模型为连续隐马尔科夫模型；

根据收益函数计算目标车辆左换道的期望效用值、保持车道的期望效用值、右换道的期望效用值；将各期望效用值归一化后得到对应的左换道意图概率、保持车道意图概率、右换道意图概率；

其中，u为期望效用值；为车前可行使空间指数；为碰撞危险指数；c为舒适性指数；ω₁，ω₂，ω₃为对应的系数；

将第一左换道概率和左换道意图概率进行加权叠加得到第二左换道概率；将第一保持车道概率和保持车道意图概率进行加权叠加得到第二保持车道概率；将第一右换道概率和右换道意图概率进行加权叠加得到第二右换道概率；

比较第二左换道概率、第二保持车道概率、第二右换道概率的大小，概率最大的对应的换道行为即为所预测的换道行为。

7.根据权利要求6所述的机动车换道行为的预测方法，其特征在于，所述连续隐马尔科夫模型中观测概率为高斯分布的概率密度函数。

8.根据权利要求6所述的机动车换道行为的预测方法，其特征在于，车前可行驶空间指数的计算过程为：

其中，为车前可行驶空间指数；D_r为目标车辆与前方车辆的距离；D_v为可视距离。

9.根据权利要求6所述的机动车换道行为的预测方法，其特征在于，碰撞危险指数的计算过程为：

其中，为碰撞危险指数；表示目标车辆和其他车辆距离的最小值。

10.根据权利要求6所述的机动车换道行为的预测方法，其特征在于，舒适性指数的计算过程为：

其中，c为舒适性指数；a_x为目标车辆的纵向加速度；a_y为目标车辆的侧向加速度；T为预测时间周期。