[发明专利]一种基于驾驶意图的周围车辆运动状态预测系统及方法

权利要求书

1.一种基于驾驶意图推断的周围车辆运动状态预测控制方法，其特征在于，步骤如下：

1)基于纵向速度行驶并保持不变及通过输入小的转向角到达期望车道的车道中心线建立代价方程，侧向运动学模型为状态空间，以此求解满足代价方程值最小的控制输入向量和最优的可行的轨迹，根据所有车道可生成可行轨迹的集合；

2)通过当前状态下，目标车辆对不同车道的满意度，结合交通法规和车辆自身的状态，来分析换道意图的影响因素；

3)定义意图推断模型的输出形式分别来表示左换道，车道保持，右换道；

4)建立RNN意图推断模型，将步骤2)中分析的因素作为模型的输入，步骤3)中的输出形式作为模型的输出，建立模型的计算关系；

5)利用数据组{(x_t,y_t)}ⁿ训练网络，得到步骤4)中的权重系数矩阵W,U,V和偏置向量b_h,b_y；

6)：基于步骤4)和5)得到的不同意图的概率和步骤1)中得到的可行轨迹集，来得到最终预测的轨迹其中每个时刻的轨迹y_e,t,p可由得到。

2.根据权利要求1所述的基于驾驶意图推断的周围车辆运动状态预测控制方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括：假设纵向速度保持不变，选择状态向量为其中，y_e为道路坐标系下的侧向位移，分别为对应的侧向速度和侧向加速度，输入向量表示侧向阶跃；T_s表示离散时间间隔，建立侧向运动的离散状态空间方程(1)如下：

χ_k+1＝Aχ_k+Bu_k (1)

其中，k∈0,1,...,N-1表示离散时间步长，N表示有限预测时域；

根据输入小的转向角到达期望车道的车道中心线，给出代价方程(2)如下：

其中，Q≥0和P≥0分别表示过程状态和最终状态惩罚因子，为半正定矩阵，R＞0为输入惩罚因子，为一正定矩阵；χ_ref表示车道的参考信息，根据上述可知，参考侧向速度和加速度应当为0；

以车辆当前状态为初始状态χ₀，最优的控制输入序列u^*的求解可通过下式(3)：

将u^*带入方程(1)得最优状态序列χ^*，根据不同的参考车道重复上述步骤求解得到可行轨迹集。