[发明专利]考虑驾驶风格特性的非合作博弈换道辅助决策系统及方法

权利要求书

1.一种考虑驾驶风格特性的非合作博弈换道辅助决策系统，其特征在于，包括：

驾驶环境数据采集模块，用于采集联网车辆的周围移动单元和静止单元的位置数据和运动数据，以得到驾驶环境数据集；

换道动机判断模块，用于接收上述驾驶环境数据集，并对其进行分析计算，判断驾驶员是否具有换道动机，若有则产生换道动机指令；

换道收益计算与判断模块，用于接收上述换道动机指令，进行博弈收益计算和驾驶风格计算，得出换道收益结果并判断收益高低；

换道辅助决策提示模块，根据上述收益高低信息，提示驾驶员执行换道或放弃换道。

2.根据权利要求1所述的考虑驾驶风格特性的非合作博弈换道辅助决策系统，其特征在于，所述换道动机判断模块判断是否具有换道动机的判断方法如下：

其中，Δx_i表示目标车辆与障碍物之间的距离；T^safe表示安全时距，T^min表示最小反应时间；v_i+1分别表示目标车辆的期望速度、实际速度以及前导车辆的实际速度；v^bar为影响目标车辆继续行驶的物体的移动速度。

3.根据权利要求1所述的考虑驾驶风格特性的非合作博弈换道辅助决策系统，其特征在于，所述换道收益计算与判断模块计算的方法如下：

收益函数计算公式如下：

G或g＝α₁*ε+α₂*δ

其中，ε与δ分别为进行换道决策时当前车获得的安全收益和时效收益，其值由下面公式计算得：

式中，S_min为进行换道决策所需的最小安全距离；t为到达目标地点所需要的时间，t₀为保持原状态下达到目的地所需的时间，S为到达目的地距离，收益函数的计算转换为求进行换道决策时所需的最小安全距离以及到达目的地所用时间；

其中，α₁、α₂为权重系数，不同风格的驾驶员对于效率和安全不同的需求，权重会有不同，初始值任意，且满足α₁，α₂∈{α₁+α₂＝1，0α₁、α₂＜1}，α₁、α₂取值规则如下：

α₂＝1-α₁

式中，R_driver为驾驶员风格识别系数，计算公式如下所示：

式中，R_J，分别为识别域中冲击度J(t)的标准差和标准型驾驶员在当前工况下的平均值；冲击度J(t)以车辆行驶速度v(t)衡量，其定义为：

式中，J(t)平均值在拥挤工况、城市工况、郊区工况、高速路工况分别取值0.59、0.31、0.26、0.25。

4.一种考虑驾驶风格特性的非合作博弈换道辅助决策方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1)根据采集到的驾驶环境数据来判断驾驶员是否具有换道动机；若无换道动机，则进入步骤4)，若有换道动机，则进入步骤2)；

步骤2)进行博弈换道决策，构建博弈收益矩阵；

步骤3)根据上述步骤2)得到的收益矩阵，求解所有Nash均衡的混合策略组合，判断收益高低；若收益低则提示驾驶员建议放弃换道，进入步骤4)；若收益高则提示驾驶员建议执行换道，进入步骤5)；

步骤4)建议放弃换道，进入步骤6)；

步骤5)建议执行换道，进入步骤6)；

步骤6)决策结束。