[发明专利]一种基于参数决策框架的轨迹规划控制方法

摘要

本发明属于高级辅助驾驶及无人驾驶车辆的汽车安全技术领域，其涉及的是一种通过将决策行为参数化实现不同驾驶任务下统一的轨迹规划控制的基于参数决策框架的轨迹规划控制方法。该控制方法包括以下步骤：步骤一、决策及规划环境认知；步骤二、驾驶决策制定；步骤三、优化轨迹规划求解；该控制方法考虑不同驾驶决策及多种驾驶场景下决策的复杂多样性，将类人的驾驶决策描述为与轨迹特征密切相关的若干决策参数。并将这些决策参数设计为轨迹规划层的控制器参数，统一了不同决策与不同场景下的轨迹规划层控制器形式，可有效降低子系统的复杂度与协调控制难度，提高系统性能。

主权项

1.一种基于参数决策框架的轨迹规划控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：步骤一、决策及规划环境认知；通过智能感知模块中的车载智能感知原件及其自身配备的识别算法，得到可用于车辆控制系统决策及规划的信息；所述车载智能感知原件包含车载摄像头及雷达，且原件自身包含已标定的融合识别算法，得到的可用于车辆控制系统决策及规划的信息，所述信息包含当前驾驶环境中道路限速、相邻车道中心线间宽度、道路中心线的曲线形式及道路类型即直道或者弯道、周围存在车辆的位置及行驶车速信息；步骤二、驾驶决策制定；在驾驶决策模块中，提出使用基于参数决策框架，通过分析，选择不同驾驶决策及多种驾驶场景下决策需要的关键参数，组成驾驶决策簇；在不同的决策场景下，根据场景的特点，建立相应的优化决策问题，对当前场景下的关键决策参数值进行求解，具体方法如下：21)驾驶决策簇建立：通过分析类人驾驶行为与交通环境的关系，及不同驾驶决策的特点，建立不同决策场景下的驾驶决策蔟，即驾驶决策的关键参数集；22)不同的场景下，驾驶决策问题建立：在不同场景下，建立驾驶决策优化问题对当前场景的关键决策参数进行求解；步骤三、优化轨迹规划求解；通过轨迹规划模块中基于车辆动力学及运动学模型设计的非线性模型，使用非线性模型预测方法；根据决策层关键决策参数，调整优化的目标并得到不同终端约束条件；轨迹的求解过程不基于固定轨迹形式，通过对优化问题在线求解并滚动优化进行轨迹规划，具体方法如下：31)纵侧向耦合的车辆运动控制非线性模型的建立：基于车辆动力学及运动学模型，考虑纵侧向运动控制，得到非线性模型用于控制车辆运动；32)基于关键决策参数的轨迹规划控制器：使用非线性模型预测控制方法，基于建立的车辆运动控制模型及决策输出的关键决策参数，建立轨迹规划的优化问题，通过在线求解并滚动优化进行轨迹规划。