[发明专利]一种车联网环境下自动驾驶车辆上匝道轨迹规划模型

权利要求书

1.一种车联网环境下自动驾驶车辆上匝道轨迹规划模型，装载在自动驾驶车辆上，其特征在于：模型的工作过程包括：

步骤一，判断是否驶入匝道，若是则转到步骤二；

步骤二，在预设步长时间内，采集主线车道上预测范围内的车辆数据，车辆数据包括车辆间隙；

步骤三，对主线车道上的车辆间隙进行筛选，得到可汇入间隙；

步骤四，对各可汇入间隙分别进行轨迹规划，得到对应的行驶轨迹；

步骤五，按照预设的规则，从各行驶轨迹中挑选出当前最优行驶轨迹；

步骤六，按照当前最优行驶轨迹进行驾驶，并返回步骤二；

步骤三中，进行车辆间隙筛选时，将大于安全间隙的车辆间隙作为备选间隙，再分析本车辆行驶到加速车道末端前是否能够超越各备选间隙中的在后车辆安全距离，若能则将对应的备选间隙作为可汇入间隙；

步骤三中，安全间隙为最小安全间隙与间隙变化值之和；

将车辆间隙对应的在前车辆记为车辆B，在后车辆记为车辆A，本车辆记为车辆R；步骤三中，先计算在t时刻车辆R和车辆B两者之间的最小安全距离：

 ；

其中，x_B(t)表示车辆B在t时刻的位置，x_R(t)表示车辆R在t时刻的初始位置，l_R、l_B分别表示车辆R和车辆B的车身长度；τ表示车辆A紧急制动后车辆R的反应时间，v_R(t)表示车辆R在t时刻的速度，a_R表示车辆R的加速度，表示车辆R的最大制动加速度；v_B(t)表示车辆B在t时刻的速度，a_B表示车辆B最大制动加速度；

再计算车辆R和在后车辆A在t时刻的最小安全距离：

 ；

其中，x_A(t)表示车辆A在t时刻的位置，l_A表示车辆A的车身长度，v_A(t)表示车辆A在t时刻的速度，a_A表示车辆A最大制动加速度；

再计算车辆R汇入主线车道的最小安全间隙；

；

步骤三中，计算间隙变化值如下式：

；

其中，∆gap_AB表示经过∆t时间在后车辆A与车辆B之间的车辆间隙的变化值；t表示行驶的起始时间；dt表示无限小的单位时间微分；a_Ai表示主线在后车辆A第i个dt时间内的加速度；

步骤三中，安全距离为预设的距离数值，并将安全距离记为d；所述分析本车辆行驶到加速车道末端前是否能够超越各备选间隙中的在后车辆安全距离包括：检验车辆A与车辆R是否同时满足如下条件：

；

；

其中，x_A(t+∆t)为车辆A在t+∆t时刻距离监测范围起点的位置；x_B(t+∆t) 为车辆B在t+∆t时刻距离监测范围起点的位置；x_R(t+∆t)定义车辆R在t+∆t时刻距离监测范围起点的位置；x^max表示加速车道末端距监测范围起点的最大纵向位置。