[发明专利]一种车辆换道方法、装置、设备及可读存储介质

权利要求书

1.一种车辆换道方法，其特征在于，包括：

获取第一信息和第二信息，所述第一信息包括换道车辆发送的加入车辆队列的请求；所述第二信息包括所述换道车辆当前的运行状态信息和所述换道车辆的车辆配置信息；

根据所述第一信息，确定所述换道车辆加入所述车辆队列后位于所述换道车辆前方的车辆和后方的车辆，将所述前方的车辆定义为前方车辆，将所述后方的车辆定义为后方车辆，并获取所述前方车辆当前的位置信息和所述后方车辆当前的位置信息；

根据所述前方车辆当前的位置信息和所述后方车辆当前的位置信息判断是否符合换道条件，若符合换道条件则基于所述前方车辆当前的位置信息和所述换道车辆当前的运行状态信息，利用动态协同换道模型计算得到所述换道车辆期望的偏航角和前轮转角；

基于所述换道车辆期望的偏航角、所述换道车辆期望的前轮转角和所述换道车辆的车辆配置信息，发送控制命令，所述控制命令用于控制所述换道车辆加入所述车辆队列中的命令；

其中，通过公式(13)-(18)计算所述换道车辆期望的偏航角和前轮转角，所述公式(13)-(18)依次为：

公式(13)中，表示换道开始时刻换道车辆的横向位置；表示换道开始时刻换道车辆的纵向位置；表示换道开始时刻目标车道上所述前方车辆的位置；表示换道开始时的侧向距离；a_L表示规划加速度；(x_r,y_r)表示换道车辆的期望位置；t₀表示换道开始时间；t_e表示换道结束时间；v_SV(t)表示换道车辆在t时刻的速度；v_SV(t+T_s)表示换道车辆在t+T_s时刻的速度；a_SV(t+T_s)表示换道车辆在t+T_s时刻的加速度；

公式(14)-(16)中，x_r表示换道车辆的期望纵向位置；y_r表示换道车辆的期望横向位置；表示换道开始时的侧向距离；a_L表示规划加速度；v_SV(t)表示换道车辆在t时刻的速度；表示换道开始时刻换道车辆的横向位置；y_r′表示y_r的一阶导数；y_r”表示y_r的二阶导数；K表示y_r的曲率；

δ_fr＝tan^-1(L*K) (18)

公式(17)-(18)中，表示换道车辆期望的偏航角；δ_fr表示换道车辆期望的前轮转角；和δ_fr两者均为弧度制，L表示车辆前后轴之间的距离；y_r′表示y_r的一阶导数。

2.根据权利要求1所述的车辆换道方法，其特征在于，所述根据所述第一信息，确定所述换道车辆加入所述车辆队列后位于所述换道车辆前方的车辆和后方的车辆，包括：

基于所述换道车辆发送的加入所述车辆队列的请求查询得到第一结果，所述第一结果包括所述换道车辆所要加入的所述车辆队列中每辆车离开所述车辆队列的顺序和所述换道车辆加入所述车辆队列后所述换道车辆离开所述车辆队列的顺序；

基于所述第一结果确定所述换道车辆加入所述车辆队列后，在所述车辆队列中的相对位置，根据所述相对位置确定所述换道车辆加入所述车辆队列后位于所述换道车辆前方的车辆和所述换道车辆加入所述车辆队列后位于所述换道车辆后方的车辆。

3.根据权利要求1所述的车辆换道方法，其特征在于，所述根据所述前方车辆当前的位置信息和所述后方车辆当前的位置信息判断是否符合换道条件，包括：

获取期望安全间距和最小安全距离；

根据所述换道车辆当前的运行状态信息、所述前方车辆当前的位置信息和所述后方车辆当前的位置信息，计算得到所述换道车辆最前方与所述前方车辆最后方之间的第一距离和所述换道车辆最后方与所述后方车辆最前方之间的第二距离，若所述第一距离与所述期望安全间距相等且所述第二距离大于或等于最小安全距离则符合换道条件。