密集交通场景下无人驾驶重卡换道决策规划方法

作     者：胡文 邓泽健 张邦基 曹东璞 杨彦鼎 曹恺 李深 HU Wen;DENG Zejian;ZHANG Bangji;CAO Dongpu;YANG Yanding;CAO Kai;LI Shen

作者机构：湖南大学机械与运载工程学院长沙410082 滑铁卢大学机电工程系滑铁卢N2L3G1加拿大 浙大城市学院智慧交通运输工程研究中心杭州310015 清华大学车辆与运载学院北京100084 东风悦享科技有限公司武汉430058 清华大学土木水利学院北京100084 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52202498) 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第59卷第12期

页      码：332-342页

摘      要：准确估计周围车辆的驾驶员合作程度能提高无人驾驶车辆在密集交通场景下的换道安全性与效率,特别是对于自身灵活性和稳定性较差、对周围车辆安全威胁较大的重型卡车。因此,提出一种基于周围车辆驾驶员合作程度预测以及非对称风险评估的无人驾驶重型卡车换道决策规划方法。该方法基于高斯混合模型对周围车辆进行运动轨迹预测,结合当前驾驶环境估计目标车道后车的驾驶员合作程度,并用于构建非对称风险模型;基于轨迹预测结果,采用效用理论建模无人驾驶重型卡车当前和未来的车道选择概率,综合当前和未来的风险评估,输出最终的驾驶行为决策;设计多目标代价函数用于从多项式候选轨迹中选取最优轨迹。基于自然驾驶数据集的仿真试验表明,提出的方法可以准确地预测目标车道后车的驾驶员合作程度以及对周围车辆的风险等级,使无人驾驶重型卡车在密集交通流下也能安全高效地执行换道决策和轨迹规划。

主 题 词：无人驾驶重型卡车 轨迹预测 驾驶员合作程度 风险评估 决策规划 

学科分类：0402[教育学-体育学类] 0711[理学-心理学类] 0401[教育学-教育学类] 08[工学] 082304[082304] 0837[0837] 080204[080204] 0714[0714] 0802[工学-机械学] 0701[理学-数学类] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2023.12.332

馆 藏 号：203122722...