[发明专利]一种考虑邻车切入风险的轨迹规划方法

说明书

本发明公开了一种考虑邻车切入风险的轨迹规划方法，包括：获取自车和相邻车道上邻车的位置、速度和加速度；建立融合自车与邻车的碰撞风险和自车与道路边界的碰撞风险的纵横向风险评估模型；沿纵向和横向离散采样轨迹终点，采用五次多项式规划多条候选轨迹；根据纵横向风险评估模型求解各候选轨迹的风险；将风险最小的轨迹作为最终轨迹，提高邻车切入工况下车辆行驶安全性。

技术领域

本发明属于自动驾驶技术领域，具体涉及一种考虑邻车切入风险的轨迹规划方法。

背景技术

随着道路上车辆的日益增多，如何能够提高车辆的行驶效率和行驶安全性是一个重要课题。随着自动驾驶技术的发展，这些问题有望被解决。在高速公路和城市道路上，存在着大量变道、切入等机动动作，使得行车风险升高。自动驾驶车辆需要对周围车辆的变道、切入动作进行合理的风险评估，并实时规划出安全且平滑的轨迹，实现车辆的高效、安全行驶。

现有研究已经提出了一些行车风险评估方法，中国发明专利申请号CN202120960754.1，名称为“考虑驾驶人反应能力的换道场景车辆风险动态评价方法”中提出了一种考虑驾驶人反应能力的换道场景车辆风险动态评价方法，其根据前、后车实时相对运动状态判断动态最小安全距离，考虑驾驶人反应能力的制动距离差异化，实现对换道场景的车辆风险状态进行预测。但该方法只考虑了前后车与自车的纵向相对运动，忽略了前车可能的横向运动带来的风险。因此，需要进一步考虑周围车辆横向切入风险，并规划安全的行驶轨迹。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种考虑邻车切入风险的轨迹规划方法，本发明考虑相邻车道的邻车的横向切入动作对自动驾驶车辆带来的安全风险，并基于安全风险评价采样生成多条候选轨迹，将风险最小的候选轨迹作为最终轨迹，以提高车辆行驶的安全性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种考虑邻车切入风险的轨迹规划方法，步骤如下：

1)车载传感器获取自车纵向位置、纵向速度、纵向加速度、横向位置、横向速度、横向加速度和邻车的纵向位置、纵向速度、纵向加速度、横向位置、横向速度、横向加速度信息；

2)根据步骤1)中得到的自车纵向位置、纵向速度、纵向加速度、横向位置、横向速度、横向加速度和邻车的纵向位置、纵向速度、纵向加速度、横向位置、横向速度、横向加速度信息，建立自车的纵横向风险评估模型；

3)沿纵向和横向采样多个轨迹终点，根据当前时刻车辆位置、速度和加速度和轨迹终点，规划多条不同的候选轨迹；

4)根据步骤2)中建立的纵横向风险评估模型，评价步骤3)中得到的多条不同的轨迹的风险，选择风险最小的轨迹作为最终轨迹。

进一步地，所述步骤1)中的邻车指得是相邻车道上距离自车最近的车辆。

进一步地，所述步骤1)中的纵向指得是沿着道路方向，横向指的是垂直于道路方向。

进一步地，所述步骤2)中的纵横向风险评估模型为：

R＝R_v+R_r

式中，R为自车的纵横向风险；R_v为自车与邻车的碰撞风险；R_r为自车与道路边界的碰撞风险；

自车与邻车的碰撞风险为：