[发明专利]一种智能车辆自主行驶动态轨迹规划方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通系统中的智能车辆技术，尤其涉及一种智能车辆自主行驶动态轨迹规划方法及系统。

背景技术

智能车辆是智能交通系统的重要组成部分，其研究的主要目的在于降低日趋严重的交通事故发生率，提高现有道路交通的效率。国际上众多的研究机构，工业设计单位对其研发过程正投入大量的人力、物力，时刻关注着关键技术的研发。轨迹规划技术是车辆进行自主行驶的一项关键技术，为了对车辆进行智能控制，前提条件是生成可行的参考轨迹，并将轨迹的参数提供给跟踪控制器，以便于控制器能够控制车辆按照规划的轨迹行驶。

现有的轨迹规划方法主要是用不同的函数来模拟轨迹，例如B样条函数（宋金泽,戴斌,单恩忠等.融合动力学约束的自主平行泊车轨迹生成方法[J].中南大学学报(自然科学版),2009,40(Suppl.1):135-141.），多项式函数,正弦函数以及圆弧等（李玮,高德芝,段建民.智能车辆自由换道模型研究[J].公路交通科技,2010,27(2):119-123.），并对车辆这一非线性系统施加不同的约束条件，在约束条件范围之内求解可行的最优轨迹。现有的方法存在算法过于复杂，要求的参数多，数据融合复杂等缺点，使其具体的应用受到限制。

认知科学（cognitive science）为21世纪智力革命的前沿学科,他研究人类认知过程、智能和智能系统、大脑和心灵内在运行机制。ACT-R是认知科学的一种认知行为体系结构，是认知过程工作机制的理论模型,在ACT-R上构造的模型反映的是人类的认知行为。以ACT-R认知体系为核心，对驾驶行为进行建模，证明了基于ACT-R模型的认知行为建模方法具有较广的适用性和灵活性（刘雁飞.驾驶行为建模研究[D].杭州：浙江大学,2007.）。一篇中国发明专利（申请日为2011.1.12,申请号为201010278700.9，《基于ACT-R的港区弯道线形设计方法》）基于ACT-R对港区的弯道线形进行了设计，主要是针对港区这一特殊的交通特征，对驾驶参照的弯道线形进行设计，对于港区以外的道路状况移植性不强，且该方法没有考虑车辆动力学特征以及车辆的约束条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，一种智能车辆自主行驶动态轨迹规划方法及系统，具有更强的学习能力及对未知环境的适应性。

本发明的智能车辆自主行驶动态轨迹规划方法，包括以下步骤：

步骤1、通过最优控制方法搜索以下模型的最优解生成所述智能车辆的轨迹：