[发明专利]一种考虑驾驶利益增量的多车交互换道决策方法

权利要求书

1.一种考虑驾驶利益增量的多车交互换道决策方法，其特征在于：所述方法具体过程为：

步骤一：用宽度为0.5m、长度为2m的元胞将道路划分为网格；

步骤二：设i车为目标车辆，i-1车为i车当前车道的前车，i+1车为i车当前车道的后车，j-1车为i车目标车道上的前车，j车为i车目标车道上的后车；

当车辆之间的距离大于交互的临界间隙d_safe时车辆之间不发生交互，当距离小于等于交互的临界间隙d_safe时车辆之间存在交互行为；

当只存在目标车i与目标车道前车j-1两辆车时定义为单车交互；

当存在目标车i、当前车道前车i-1、当前车道后车i+1、目标车道上前车j-1、目标车道后车j时定义为多车交互；

当多车之间的间隙大于或等于交互的临界间隙d_safe时，i车换道对目标车道后车j没有影响，j车以之前的跟驰状态继续行驶；

当多车之间的间隙小于发生交互的临界间隙d_safe时，i车换道时首先打开转向灯发出换道请求，根据j车的反应进行换道，此时i车与j车有两种交互方式：

(1)j车同意i车的换道请求，减速为i车换道留出空间，i车以均匀的横向车速进行换道；

(2)j车不同意i车的换道请求，保持当前车速行驶甚至加速，i车放弃本次换道的请求，对j车的后车继续发出换道请求，直到换道请求被允许为止；

步骤三：确定目标车i换道前后的驾驶利益增量ΔB和距离d_i,j，其具体过程为：

根据目标车与前车的距离和速度差，定义当前车道的驾驶利益；

根据目标车与目标车道后车的距离和速度差，定义目标车道的驾驶利益；

根据目标车道与当前车道的驾驶利益差定义驾驶利益增量ΔB；

目标车i换道前后的距离d_i,j为目标车和目标车道后车的距离；

当前车道的驾驶利益如式(2)；

目标车道的驾驶利益如式(3)；

驾驶利益增量如式(4)；

B_当前车道＝v_i-1(t)-v_i(t)+d_i,i-1(t) (2)

B_目标车道＝v_j-1(t)-v_i(t)+d_i,j-1(t) (3)

ΔB＝B_目标车道-B_当前车道 (4)

式中，v_i(t)为在t时刻目标车i的纵向速度，单位为元胞/s；v_i-1(t)为在t时刻当前车道前车i-1的纵向速度，单位为元胞/s；v_j-1(t)为在t时刻目标车道前车j-1的纵向速度，单位为元胞/s；d_i,i-1(t)为在t时刻目标车i与当前车道前车i-1的纵向距离；d_i,j-1(t)为在t时刻目标车i与目标车道前车j-1的纵向距离；

步骤四：根据驾驶利益增量ΔB和目标车i与目标车道后车j的间距d_i,j给出换道决策。

2.根据权利要求1所述一种考虑驾驶利益增量的多车交互换道决策方法，其特征在于：所述步骤二中交互的临界间隙d_safe表达式为：

d_safe＝min(v_i+a_i,v_max)-min(v_j+a_j,v_max) (1)

其中：v_j为j车在t时刻的速度，单位为m/s；T为换道步长，v_i为在t时刻目标车i的纵向速度，单位为m/s；v_max为i车的最大速度，单位为m/s；a_i为i车加速度，单位为m/s²；a_j为j车的加速度，单位为m/s²。