发明名称 基于前视断面选点的复杂道路汽车行驶轨迹预测方法
摘要 本发明公开了一种基于前视断面选点的复杂道路汽车行驶轨迹预测方法,对驾驶人的轨迹决策行为进行分析和模拟;对驾驶人的轨迹选择行为进行抽象并演化计算策略,即“前视选点”的计算策略;研究5种典型驾驶模式的背后动机并进行数学表示,最终得到能够适应任意里程长度复杂道路的、能够模拟典型驾驶模式的汽车行驶轨迹决策方法。应用本发明的技术,可以针对山区公路以及复杂赛道得到以下5种驾驶模式的期望轨迹,分别是轨迹长度最短模式、轨迹曲率最小模式(赛道模式)、曲率变化率最小模式(驾驶最舒适模式)、轨迹居中模式(居中行驶模式)和混合模式,其中混合模式为前4种典型模式的综合。
申请公布号 CN103699717A 申请公布日期 2014.04.02
申请号 CN201310632659.4 申请日期 2013.12.03
申请人 重庆交通大学 发明人 徐进;邵毅明;杨奎;罗庆;毛嘉川
分类号 G06F17/50(2006.01)I 主分类号 G06F17/50(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种基于前视断面选点的复杂道路汽车行驶轨迹预测方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)从车载电子地图、在线道路数据库中提取道路的几何线形数据,通过几何解析计算求解出道路几何边界的平面坐标;(2)根据驾驶习惯,确定出驾驶人可使用的路面宽度,即设定一个路面宽度利用系数λ,然后进行坐标变换,确定出可使用路幅边界的平面坐标;(3)在车辆前方的前视路面区域内按一定间距划分前视断面,间距根据“前视断面选点”的轨迹预测策略”设置;(4)从预设置的5种驾驶模式中选择一种,将其对应的目标函数作为迭代计算时的优化目标;(5)读取车辆当前的行驶速度、侧向加速度参量,判断前方有无障碍物,如有障碍物计算出剩余的路面宽度,根据这些参数再结合车辆尺寸参数,完成约束条件设置,所述约束条件包括边界内行驶、障碍避绕、弯道通过性、行驶稳定性4种;(6)由于轨迹的选择是在驾驶人视窗范围内进行,而视窗又随车辆的行驶而向前移动,因此将长里程道路分割为若干前后衔接的短路段;然后,采用优化求解器LINGO11.0沿行驶方向逐步推进求解各短路段的决策变量Si的值;(7)根据比例系数Si的值,按式(1)沿行驶方向逐一计算出每个前视断面的轨迹点平面坐标;xpti=xpri+wdi·Si·cos αi,ypti=ypri‑wdi·Si·sin αi             (1)其中αi为前视断面i即线段PliPri与大地坐标系X轴的夹角,Pli、Pri分别是前视断面i的左右两侧端点,候选轨迹点Pti在线段PliPri之上;xpti,ypti为Pti的平面坐标;xpri,yprt为Pri的平面坐标;(8)连接相邻轨迹点,得到连续的轨迹线,即决策得到的行驶轨迹,对于显示精 度要求高的场合,可使用三次样条插值来得到平滑的轨迹曲线。
地址 400074 重庆市南岸区学府大道66号