一种驾驶权动态调整的人机主从博弈共驾方法

作     者：刘俊 时婉晴 郭洪艳 戴启坤 高振海 LIU Jun;SHI Wan-qing;GUO Hong-yan;DAI Qi-kun;GAO Zhen-hai

作者机构：吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室吉林长春130022 吉林大学汽车工程学院吉林长春130022 吉林大学通信工程学院吉林长春130022 

基　　金：国家自然科学基金项目(U19A2069,61790563) 吉林省重点研究发展计划项目(20200401088GX) 吉林省科技重大专项项目(20200501011GX) 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2022年第35卷第3期

页      码：127-138页

摘      要：针对驾驶人和智能驾驶系统协同转向控制问题,构建驾驶权动态调整的主从博弈型人机协同转向控制框架,首先在该框架下对人机之间驾驶权重进行预分配,建立包含行车风险实时评估和人机操控冲突的驾驶权重调整方法动态调整人机之间的驾驶权重;然后将无意识竞争的人机协同关系描述为主从博弈交互关系,并将人机主从博弈条件下协同转向控制转化为模型预测控制优化问题,理论推导人机主从博弈均衡时双方的最优控制策略,通过主从博弈平衡实现驾驶人与智能驾驶系统操控动作的协同;最后设计包含路径跟踪精度和驾驶人驾驶负担的综合评价指标,并在所搭建的驾驶人在环仿真测试平台上验证所提出的驾驶权重分配方案,并通过邀请多名不同类型的驾驶人进行驾驶测试,确定人机驾驶权重的预分配规则。研究结果表明:当人机意图一致程度较高时,所提出人机共驾策略明显改善驾驶人操纵负担和行车安全性;当行车风险较高时,驾驶权重向共驾控制器转移,使得控制器能够合理介入保障行车安全;在驾驶风险较低且人机操控冲突严重时,驾驶权动态调整模块能够保证驾驶人对车辆的控制权,使得车辆能够按照驾驶人的意图行驶;人机之间驾驶权重的分配应考虑驾驶人驾驶技能,共驾控制器能够对驾驶技能较低的驾驶人提供更为明显辅助作用,且预分配给驾驶人的驾驶权重应随驾驶人驾驶技能提升相应提升。

主 题 词：汽车工程 人机共驾方法 主从博弈 驾驶权重分配 模型预测控制 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 07[理学] 08[工学] 082304[082304] 0837[0837] 080204[080204] 070105[070105] 0802[工学-机械学] 0811[工学-水利类] 0701[理学-数学类] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19721/j.cnki.1001-7372.2022.03.011

馆 藏 号：203109593...