[发明专利]多车协同轨迹规划和路径跟踪方法

权利要求书

1.一种多车协同轨迹规划和路径跟踪方法，其特征在于，包括：

主车对当前车道和相邻车道进行检测，判断当前车道和相邻车道是否有障碍物，包括：

S1：当当前车道不存在障碍物时，根据主车速度及与目标路径的横向偏差计算前轮转向角δ_f，根据所述前轮转向角δ_f继续在当前车道行驶，继续跟踪初始目标轨迹，包括：

其中，L表示前视距离，l表示主车的轴距，θ表示前视方向与主车航向角的夹角，L的选取包括：

其中，V_x表示主车纵向速度，e_y表示与目标路径的横向偏差，L_adapt表示考虑了速度和横向误差影响的自适应前视距离，L_min表示预设的最小前视距离，k_v表示速度系数，k_e表示横向偏差系数，且k_v为正数，k_e为负数；

S2：当当前车道存在障碍物且相邻车道没有障碍物时，对当前路径进行重规划，获取重规划轨迹与初始目标轨迹的横向距离e_des，根据所述横向距离e_des进行变道，包括：e_des(σ)＝c₀+c₁σ+c₂σ²+c₃σ³；(3)；

其中，σ表示相对变道起始点的纵向位移，c₀,c₁,c₂,c₃表示控制系数,联合式(4)至式(7)即可得到控制系数c₀,c₁,c₂,c₃，包括：

e_des(0)＝c₀＝0；(4)；

e_des(X_avo)＝c₀+c₁X_avo+c₂X_avo²+c₃X_avo³＝W_Lane；(6)；

其中，W_Lane表示当前车道到目标车道的宽度，X_avo表示整个变道的纵向距离，X_avo＝V_x*T_Lc，T_Lc表示驾驶员期望的换道时间，T₀表示中性驾驶员在当前车速下的避障时间；P∈[-1,1]表示驾驶员风格系数，P越接近-1时，表示驾驶员越保守，P越接近1时，表示驾驶员越激进；

S3：当当前车道存在障碍物且相邻车道也存在障碍物时，将变道过程划分为调整阶段和变道阶段，包括：

S31：在所述调整阶段，纵向调整阶段分为两个部分，左右车道的两辆车先进行一次加/减速拉开距离，再进行一次加/减速调整继续保持原始车速，在调整过程中采用恒定的加速度，两次调整时间相同，两车均在区间[-a_max,a_max]之间选取一个加速度形成一个加速度组合用以进行纵向速度调整，通过不同加速度获取车辆调整后的不同全局纵向位置，选取最优加/减速度进行调整，包括：

其中，A表示在当前车道的主车，B表示在相邻车道的车辆；和分别表示主车A和车辆B的相对调整距离；和分别表示主车A和车辆B在所述调整阶段结束后的全局纵向位置；V₀^A表示主车A的初始速度，表示车辆B的初始速度；T_ad表示主车A及车辆B的每次加/减速的调整时间；a^A和a^B分别表示主车A和车辆B的加速度；表示主车A在全局坐标系下的初始纵向位置；表示车辆B在全局坐标系下的初始纵向位置；

S32：在所述变道阶段，根据所述步骤S1或步骤S2进行变道。