[发明专利]一种基于轨迹预测的冰雪环境无人驾驶车辆一体化滚动决策方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种基于轨迹预测的冰雪环境无人驾驶车辆一体化滚动决策方法，其特征在于，包括：

筛选障碍物；

根据所述障碍物规划换道轨迹；

根据所述换道轨迹建立决策模型；

根据所述决策模型设计模型预测控制器，控制所述车辆，所述筛选障碍物包括：

通过以下设备之一或者组合获取障碍物信息：所述无人驾驶车辆搭载的摄像头、雷达、地图；所述障碍物信息包括：

与所述车辆行驶方向相同的所有n_l条车道上前后方向的障碍物O(n,p)；

所述O(n,p)包括沿车道方向的纵向距离D(n,p)，相对速度V(n,p)和绝对加速度a(n,p)；

n为车道编号，为1到n_l的整数；

p为障碍物相对位置，p等于f或r，其中f表示为前方障碍物，r表示后方障碍物；

其中，n_l为车道数量；

所述筛选障碍物包括：

通过下列公式筛选前后方向距离最近的障碍物：

其中，j为障碍物编号，D(j)为障碍物的纵向距离，N为筛选出的障碍物的编号，l_j为障碍物所属车道编号；

所述障碍物所属车道编号l_j通过以下公式确定：

其中，f_nll(x)为车道方程；

X(n,p)为障碍物纵向距离；

Y(n,p)为障碍物侧向距离；

f_nll(X(n,p))为纵向距离X(n,p)处的车道线侧向位置；

n_ll为所述车辆左侧车道线编号，范围为1到n_l，从左到右依次从小到大排列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述障碍物规划换道轨迹包括：

根据下列公式确定所述车辆换道过程中的侧向参考轨迹：

其中，Y(t)为位移曲线，v(t)为速度曲线，t为时间；

所述v(t)根据以下公式确定：

其中，a(t)为所述车辆的加速度随时间的变化函数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述车辆的加速度随时间的变化函数a(t)通过下列公式确定：

其中，J_max为加速度变化率，a_max为最大侧向加速度；

t₁为所述a(t)的正上升时间，t₂为所述a(t)的正保持时间，t₃为所述a(t)的正下降时间，t₄为所述a(t)的负下降时间，t₅为所述a(t)的负保持时间，t₆为所述a(t)的负上升时间；

所述正上升是指加速度大于0且加速度增大，所述正保持是指加速度大于0且保持不变，所述正下降是指加速度大于0且加速度减小，所述负下降是指加速度小于零且加速度减小，所述负保持是指加速度小于0且加速度保持不变，所述负上升是指加速度小于0且加速度增大；

所述t₁，t₂，t₃，t₄，t₅，t₆，通过以下公式确定：

其中，

t_l为换道时间，k_l＝t₂:t₁；

所述t₁，t₂由下列公式确定：

其中，d为车道宽度；

其中，a_max和J_max通过下列公式确定：