[发明专利]一种多车道下自动驾驶车辆综合危险度评估方法

说明书

本发明公开了一种多车道下自动驾驶车辆综合危险度评估方法，属于自动驾驶领域，包括：1）使用激光雷达、摄像头、GPS等传感器获得自车及周围车辆的位置、速度、横摆角信息；2）对自车及周围车辆未来的运动进行预测；3）根据安全距离模型建立了单车道上的危险度评估函数，能客观评估同一车道上的危险度；4）提出了一个新的危险指标：距离自车前方时间TTF，将单车道的危险评估函数拓展到多车道上；5）根据多车道上的危险度评估函数，综合考虑车辆未来一段时间的运动情况，建立了多车道上的综合危险度评估方法。本发明解决现有技术中在多车道直线或曲线道路上，自动驾驶车辆与周围车辆的客观危险度评估问题。

技术领域

本发明属于自动驾驶技术领域，尤其涉及一种多车道下自动驾驶车辆综合危险度评估方法。

背景技术

随着交通事故的不断增长，交通拥堵给驾驶员带来的驾车体验不断下降，人们对于自动驾驶技术的需求更加迫切。而近些年，随着芯片技术的发展、传感器精度的提高而成本下降、5G通信的即将来临，越来越多的公司，如谷歌、特斯拉、百度开始投入大量精力来研究车辆的自动驾驶技术。

自动驾驶技术主要包括环境感知、决策规划、控制执行三个部分，而决策规划作为自动驾驶技术最重要的一部分，有很多方面不够成熟，其中危险度评估就是其中一方面。通常自动驾驶车辆要对周围环境进行决策规划，需要有一个可靠的综合危险度评估算法，能把环境感知得到的周围交通信息转化为对于自动驾驶车辆的危险度信息。该危险度评估算法的精确与否将直接决定自动驾驶车辆所规划出轨迹的安全性、可靠性。

因此一个好的危险度评估算法对于自动驾驶车辆显得尤其重要。目前对于自动驾驶车辆危险度评估的研究主要是用以下几个指标：如距离碰撞时间TTC、车头时距TH、车速V。这些指标对于单车道上危险度评估有一定效果，但是对于多车道，当危险度关系不那么明显时，直接用以上指标进行评估将不够客观，如果用于决策控制将产生很大误差。

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多车道下自动驾驶车辆综合危险度评估方法，以解决现有技术中在多车道道路上，自动驾驶车辆与周围车辆的客观危险度评估问题。通过本发明的方法能够决策出一条安全可靠的轨迹，实现在多车道工况下的自动驾驶。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种多车道下自动驾驶车辆综合危险度评估方法，包括步骤如下：

1)实时环境感知：采集自动驾驶车辆及周围车辆的运动信息；

2)对自动驾驶车辆及周围车辆的未来运动进行预测，得到自动驾驶车辆及周围车辆的预测轨迹；

3)建立单车道上的危险度评估函数，评估同一车道上的危险度；

4)提出一个新的危险度指标，将单车道上的危险度评估函数扩展到多车道工况下，得到多车道下的危险度评估函数；

5)对预测轨迹进行离散化处理，根据多车道工况下的危险度评估函数，利用加权平均的方法得到多车道上的自动驾驶车辆的综合危险度。

进一步地，所述步骤1)中的运动信息包括：全局坐标系下的位置信息、速度信息及横摆角信息。

进一步地，所述步骤2)中对自动驾驶车辆及周围车辆的未来运动进行预测具体包括如下步骤：

21)得到当前时刻t周围车辆在各个车道上的运动分布

22)根据周围车辆的侧向速度确定由当前时刻到下一时刻的状态转移矩阵

23)根据上述状态转移矩阵及周围车辆的位置q_t进行状态量的更新，得到下一时刻t+1周围车辆在各车道上的运动分布

进一步地，所述步骤3)中建立单车道上的危险度评估函数，具体包括如下步骤：