[发明专利]多车协同轨迹规划和路径跟踪方法

说明书

本发明公开了一种多车协同轨迹规划和路径跟踪方法，涉及智能交通技术领域，解决了现有技术下单车变道效率不高的技术问题，其技术方案要点是将车‑车之间的协同变道分解为车速调整和变道汇入两个过程，在调整阶段综合考虑了车辆行驶的安全性、舒适性、交通效率等因素，获取每辆车最优的加/减速度并进行纵向车速调整。该方法能够实现智能网联汽车协同实时轨迹重规划和全局路径跟踪，具有很强的实用性，以及广阔的商业应用前景。

技术领域

本公开涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种多车协同轨迹规划和路径跟踪方法。

背景技术

“智能化”、“网联化”是当前汽车行业的发展趋势，也是汽车厂商们竞相追逐的行业热点。在智能网联的环境下，不同车辆之间通过5G和专用短程通信技术(DSRC，DedicatedShort Range Communication)等通讯手段进行联系，使得配备了通信设备的车辆可以和周围的甚至在视线外的车辆“交流”，并获取他们的诸如位置、速度、加速度和驾驶意图等信息，这不仅可以提高驾驶的安全性和舒适性，还能减少能源消耗，解决交通拥堵问题。

目前的多车变道算法大多都是非合作变道，主车周围的其它车辆不参与变道时的速度调整过程，而在智能网联的环境下，合作变道具有更好的效果。此时，混杂交通流下的单车轨迹规划问题就转化成一个多车协同轨迹规划的问题，如何实现多车协同轨迹规划则是本申请需要解决的问题。

发明内容

本公开提供了一种多车协同轨迹规划和路径跟踪方法，其技术目的是在智能网联的环境下，通过多车协作而实现合作变道。

本公开的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种多车协同轨迹规划和路径跟踪方法，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；

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；

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，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；

S32：在所述变道阶段，根据所述步骤S1或步骤S2进行变道。

本公开的有益效果在于：本申请所述的多车协同轨迹规划和路径跟踪方法，将车-车之间的协同变道分解为车速调整和变道汇入两个过程，在调整阶段综合考虑了车辆行驶的安全性、舒适性、交通效率等因素，获取每辆车最优的加/减速度并进行纵向车速调整。该方法能够实现智能网联汽车协同实时轨迹重规划和全局路径跟踪，具有很强的实用性，以及广阔的商业应用前景。

附图说明

图1为本申请所述方法的流程图；

图2为本申请设计的纯跟踪算法原理图；

图3为本申请设计的不同加速度带来的交通效率收益示意图；

图4为本申请设计的不同加速度带来的舒适性收益示意图；

图5为本申请得出的两车同位置同速前进时仿真路径图；

图6为本申请得出的两车同位置同速前进时仿真速度图。

具体实施方式

下面将结合附图对本公开技术方案进行详细说明。