车辆编队行驶策略的确定方法、装置和计算机设备



1.本技术涉及自动驾驶技术领域,特别是涉及一种车辆编队行驶策略的确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。


背景技术:



2.随着全球汽车保有量的不断增加,交通拥堵、交通事故以及能源危机等问题不断困扰着人。而智能网联汽车技术的蓬勃发展也给人发展指明了新的思路,智能网联车辆编队是该技术的重要研究课题,可以提高通行效率和降低能源消耗,在物流运输领域具有巨大的应用前景。
3.智能网联车辆编队是一种高度复杂的自动系统,在道路行驶过程中会面临很多挑战。除了编队自身遇到的通信、机械等问题,智能网联车辆编队必然需要面对自动驾驶车辆和人驾驶车辆共存的复杂混合交通场景。
4.然而,现有的车辆编队的通常采用一套固定的行驶策略来控制车辆行驶。因此,对于不同的交通环境来说,该驾驶策略存在适配度较低的问题,导致车辆控制效果较差。


技术实现要素:



5.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高车辆控制效果的车辆编队行驶策略的确定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
6.第一方面,本技术提供了一种车辆编队行驶策略的确定方法。所述方法包括:
7.根据目标车辆编队的车辆状态信息、所述目标车辆编队位于道路的道路结构信息、障碍物信息和预设的初始行驶状态判断规则,确定所述目标车辆编队的初始行驶状态;
8.根据所述车辆状态信息、所述道路结构信息、所述障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息;
9.针对每一类安全识别区,根据所述安全识别区的区域信息和所述障碍物信息,判断障碍物是否在所述安全识别区内,得到所述安全识别区的判断结果;
10.根据各所述安全识别区的判断结果和预设的状态转移条件判定规则,确定所述目标车辆编队的状态转移条件;
11.根据所述目标车辆编队的初始行驶状态、所述目标车辆编队的状态转移条件和预设的驾驶决策规则,确定所述目标车辆编队的行驶策略;所述行驶策略用于控制所述目标车辆编队行驶。
12.在其中一个实施例中,所述安全识别区包括警戒区;所述根据所述车辆状态信息、所述道路结构信息、所述障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息包括:
13.根据所述目标车辆编队的领航车的纵向车速、所述障碍物的纵向车速、所述障碍物的最大制动减速度、所述领航车的最小制动减速度、所述领航车的最大加速度和预设的车队纵向安全距离计算规则,计算所述目标车辆编队的纵向安全距离;
14.根据所述目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置、所述目标车辆编队的纵向安全距离和预设的警戒区长度计算规则,计算所述目标车辆编队的警戒区的长度;并将所述目标车辆编队所在车道的宽度,作为所述目标车辆编队的警戒区的宽度;
15.将所述目标车辆编队的车队中心和纵向方向,分别作为所述目标车辆编队的警戒区的中心和长度方向,并将所述警戒区的长度、所述警戒区的宽度、所述警戒区的中心和所述警戒区的长度方向,构成所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
16.在其中一个实施例中,所述安全识别区包括协同区;所述根据所述车辆状态信息、所述道路结构信息、所述障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息包括:
17.根据所述目标车辆编队的领航车的纵向车速、所述障碍物的纵向车速、所述障碍物的最大制动减速度、所述领航车的最小制动减速度和预设的车队纵向制动距离计算规则,计算所述目标车辆编队的纵向制动距离;
18.根据所述目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置、所述目标车辆编队的纵向制动距离和预设的协同区长度计算规则,计算所述目标车辆编队的协同区的长度;
19.根据所述目标车辆编队所在车道的宽度和所述目标车辆编队所在车道相邻车道的宽度,计算所述目标车辆编队的协同区的宽度;
20.将所述目标车辆编队的车队中心和纵向方向,分别作为所述目标车辆编队的协同区的中心和长度方向,并将所述协同区的长度、所述协同区的宽度、所述协同区的中心和所述协同区的长度方向,构成所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
21.在其中一个实施例中,所述安全识别区包括禁入区;所述根据所述车辆状态信息、所述道路结构信息、所述障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息包括:
22.针对所述目标车辆编队中的每一辆目标车辆,根据所述目标车辆的最小纵向距离、所述目标车辆的速度、所述目标车辆的纵向相对速度和预设的车辆纵向安全距离计算规则,计算所述目标车辆的纵向安全距离;
23.根据所述目标车辆的最小横向距离、所述目标车辆的速度、所述障碍物的速度、所述目标车辆的横向相对速度和预设的车辆横向安全距离计算规则,计算所述目标车辆的横向安全距离;
24.将所述目标车辆的纵向安全距离,作为所述目标车辆的禁入区的长轴;将所述目标车辆的横向安全距离,作为所述目标车辆的禁入区的短轴;并将所述目标车辆的车辆质点和纵向方向,分别作为所述目标车辆的禁入区的中心和长轴方向;
25.将各所述目标车辆的禁入区的长轴、各所述目标车辆的禁入区的短轴、各所述目标车辆的禁入区的中心和各所述目标车辆的禁入区的长轴方向,构成所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
26.在其中一个实施例中,所述根据各所述安全识别区的判断结果和预设的状态转移条件判定规则,确定所述目标车辆编队的状态转移条件包括:
27.根据各所述安全识别区的判断结果、所述目标车辆编队的车道信息和所述障碍物的车道信息,在预设的状态转移条件判定规则中,查询所述目标车辆编队的状态转移条件;所述状态转移条件判定规则包括各安全识别区的判断结果、车辆编队的车道信息、障碍物
的车道信息和车辆编队的状态转移条件的映射关系。
28.在其中一个实施例中,所述驾驶决策规则包括:状态转移规则和行驶策略规则;所述根据所述目标车辆编队的初始行驶状态、所述目标车辆编队的状态转移条件和预设的驾驶决策规则,确定所述目标车辆编队的行驶策略包括:
29.根据所述目标车辆编队的初始行驶状态和所述目标车辆编队的状态转移条件,在预设的状态转移规则中,查询所述目标车辆编队的结束行驶状态;所述状态转移规则包括车辆编队的初始行驶状态、车辆编队的状态转移条件和车辆编队的结束行驶状态的对应关系;
30.根据所述目标车辆编队的结束行驶状态,在预设的行驶策略规则中,查询所述目标车辆编队的行驶策略;所述行驶策略规则包括车辆编队的结束行驶状态和车辆编队的行驶策略的对应关系。
31.第二方面,本技术还提供了一种车辆编队行驶策略的确定装置。所述装置包括:
32.第一确定模块,用于根据目标车辆编队的车辆状态信息、所述目标车辆编队位于道路的道路结构信息、障碍物信息和预设的初始行驶状态判断规则,确定所述目标车辆编队的初始行驶状态;
33.第二确定模块,用于根据所述车辆状态信息、所述道路结构信息、所述障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息;
34.判断模块,用于针对每一类安全识别区,根据所述安全识别区的区域信息和所述障碍物信息,判断障碍物是否在所述安全识别区内,得到所述安全识别区的判断结果;
35.第三确定模块,用于根据各所述安全识别区的判断结果和预设的状态转移条件判定规则,确定所述目标车辆编队的状态转移条件;
36.第四确定模块,用于根据所述目标车辆编队的初始行驶状态、所述目标车辆编队的状态转移条件和预设的驾驶决策规则,确定所述目标车辆编队的行驶策略;所述行驶策略用于控制所述目标车辆编队行驶。
37.在其中一个实施例中,所述安全识别区包括警戒区;所述第二确定模块,具体用于:
38.根据所述目标车辆编队的领航车的纵向车速、所述障碍物的纵向车速、所述障碍物的最大制动减速度、所述领航车的最小制动减速度、所述领航车的最大加速度和预设的车队纵向安全距离计算规则,计算所述目标车辆编队的纵向安全距离;
39.根据所述目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置、所述目标车辆编队的纵向安全距离和预设的警戒区长度计算规则,计算所述目标车辆编队的警戒区的长度;并将所述目标车辆编队所在车道的宽度,作为所述目标车辆编队的警戒区的宽度;
40.将所述目标车辆编队的车队中心和纵向方向,分别作为所述目标车辆编队的警戒区的中心和长度方向,并将所述警戒区的长度、所述警戒区的宽度、所述警戒区的中心和所述警戒区的长度方向,构成所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
41.在其中一个实施例中,所述安全识别区包括协同区;所述第二确定模块,具体用于:
42.根据所述目标车辆编队的领航车的纵向车速、所述障碍物的纵向车速、所述障碍物的最大制动减速度、所述领航车的最小制动减速度和预设的车队纵向制动距离计算规
则,计算所述目标车辆编队的纵向制动距离;
43.根据所述目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置、所述目标车辆编队的纵向制动距离和预设的协同区长度计算规则,计算所述目标车辆编队的协同区的长度;
44.根据所述目标车辆编队所在车道的宽度和所述目标车辆编队所在车道相邻车道的宽度,计算所述目标车辆编队的协同区的宽度;
45.将所述目标车辆编队的车队中心和纵向方向,分别作为所述目标车辆编队的协同区的中心和长度方向,并将所述协同区的长度、所述协同区的宽度、所述协同区的中心和所述协同区的长度方向,构成所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
46.在其中一个实施例中,所述安全识别区包括禁入区;所述第二确定模块,具体用于:
47.针对所述目标车辆编队中的每一辆目标车辆,根据所述目标车辆的最小纵向距离、所述目标车辆的速度、所述目标车辆的纵向相对速度和预设的车辆纵向安全距离计算规则,计算所述目标车辆的纵向安全距离;
48.根据所述目标车辆的最小横向距离、所述目标车辆的速度、所述障碍物的速度、所述目标车辆的横向相对速度和预设的车辆横向安全距离计算规则,计算所述目标车辆的横向安全距离;
49.将所述目标车辆的纵向安全距离,作为所述目标车辆的禁入区的长轴;将所述目标车辆的横向安全距离,作为所述目标车辆的禁入区的短轴;并将所述目标车辆的车辆质点和纵向方向,分别作为所述目标车辆的禁入区的中心和长轴方向;
50.将各所述目标车辆的禁入区的长轴、各所述目标车辆的禁入区的短轴、各所述目标车辆的禁入区的中心和各所述目标车辆的禁入区的长轴方向,构成所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
51.在其中一个实施例中,所述第三确定模块,具体用于:
52.根据各所述安全识别区的判断结果、所述目标车辆编队的车道信息和所述障碍物的车道信息,在预设的状态转移条件判定规则中,查询所述目标车辆编队的状态转移条件;所述状态转移条件判定规则包括各安全识别区的判断结果、车辆编队的车道信息、障碍物的车道信息和车辆编队的状态转移条件的映射关系。
53.在其中一个实施例中,所述驾驶决策规则包括:状态转移规则和行驶策略规则;所述第四确定模块,具体用于:
54.根据所述目标车辆编队的初始行驶状态和所述目标车辆编队的状态转移条件,在预设的状态转移规则中,查询所述目标车辆编队的结束行驶状态;所述状态转移规则包括车辆编队的初始行驶状态、车辆编队的状态转移条件和车辆编队的结束行驶状态的对应关系;
55.根据所述目标车辆编队的结束行驶状态,在预设的行驶策略规则中,查询所述目标车辆编队的行驶策略;所述行驶策略规则包括车辆编队的结束行驶状态和车辆编队的行驶策略的对应关系。
56.第三方面,本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的步骤。
57.第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的步骤。
58.第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的步骤。
59.上述车辆编队行驶策略的确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,根据目标车辆编队的车辆状态信息实时计算目标车辆编队的各安全识别区,判断周围障碍物是否在各安全识别区内,根据得到的各安全识别区的判断结果和目标车辆编队的初始行驶状态,采取不同的行驶策略,实现根据不同交通环境和不同的危险态势采用不同保守度的行驶策略,与不同交通环境的匹配度好,提高车辆控制效果。
附图说明
60.图1为一个实施例中车辆编队行驶策略的确定方法的流程示意图;
61.图2为一个实施例中确定安全识别区的区域信息步骤的流程示意图;
62.图3为一个实施例中目标车辆编队的警戒区的示意图;
63.图4为一个实施例中确定安全识别区的区域信息步骤的流程示意图;
64.图5为一个实施例中目标车辆编队的协同区的示意图;
65.图6为一个实施例中确定安全识别区的区域信息步骤的流程示意图;
66.图7为一个实施例中目标车辆编队的禁入区的示意图;
67.图8为一个实施例中确定目标车辆编队的行驶策略步骤的流程示意图;
68.图9为一个实施例中车辆编队行驶策略的确定装置的结构框图;
69.图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
70.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
71.在一个实施例中,如图1所示,提供了一种车辆编队行驶策略的确定方法,本实施例以该方法应用于终端进行举例说明,可以理解的是,该方法也可以应用于服务器,还可以应用于包括终端和服务器的系统,并通过终端和服务器的交互实现。其中,终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备,物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集来实现。本实施例中,该方法包括以下步骤:
72.步骤101,根据目标车辆编队的车辆状态信息、目标车辆编队位于道路的道路结构信息、障碍物信息和预设的初始行驶状态判断规则,确定目标车辆编队的初始行驶状态。
73.在本技术实施例中,目标车辆编队包括多辆目标车辆,该多辆目标车辆以一定的车间间距形成稳定的队列行驶。车辆状态信息为车辆编队中的车辆的状态信息。车辆状态信息包括:车辆编队包括的车辆数目n、各车辆的速度vi、各车辆的加速度ai、各车辆的纵向位置pi、各车辆位于的车道yi、车辆编队的期望车道y
des
、车辆编队的期望车速v
des
和车辆编
队的期望间距d
des
。对于单向三车道来说,yi=-1,0,1分别指左侧车道、中间车道和右侧车道;对于单向二车道来说,yi=-1,0分别指左侧车道和右侧车道;对于单向单车道来说,yi=0指该车道。道路结构信息包括道路车道信息。道路车道信息用于表示道路的车道类型。障碍物信息为在预设范围内的障碍物的信息。障碍物可以为车辆,也可以为道路上的其他障碍物。预设范围可以为与车辆编队之间的距离为预设距离的范围。可以理解的是,预设距离可以根据包括道路结构信息在内的实际情况设定。障碍物信息可以包括:障碍物的速度和障碍物的位置信息
74.终端预设车辆编队的行驶状态。其中,车辆编队状态可以包括:正常行驶状态s1、匀速行驶状态s2、超车行驶状态s3、本车道跟车巡航状态s4、左车道跟车巡航状态s5、左侧变道状态s6、右侧变道状态s7和紧急避障状态s8,车辆编队的状态集合为s={s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8}。正常行驶状态为车辆编队在该车辆编队的期望车道上,以该车辆编队的期望车速行驶的状态。匀速行驶状态为车辆编队匀速行驶,且非在该车辆编队的期望车道上,以该车辆编队的期望车速行驶的状态。超车行驶状态为车辆编队以大于障碍物的速度行驶的状态。本车道跟车巡航状态为车辆编队根据位于该车辆编队所在车道、且位于该车辆编队前方的障碍物车辆的状态跟车巡航的状态。左车道跟车巡航状态为车辆编队根据位于该车辆编队所在车道的左侧车道、且位于该车辆编队前方的障碍物车辆的状态跟车巡航的状态。左侧变道状态为车辆编队变道到该车辆编队的左侧车道的状态。右侧变道状态为车辆编队变道到该车辆编队的右侧车道的状态。紧急避障状态为车辆编队在慢车道停止行驶的状态。
75.终端预设初始行驶状态判断规则。其中,初始行驶状态为车辆编队现在的行驶状态。初始行驶状态的类型与行驶状态的类型一致。初始行驶状态判断规则用于判断车辆编队现在的行驶状态为何种初始行驶状态。
76.然后,终端通过信息获取设备,获取目标车辆编队的车辆状态信息、目标车辆编队位于道路的道路结构信息和障碍物信息。其中,信息获取设备可以为定位系统和传感器。例如,信息获取设备可以为全球定位系统(global positioning system,gps)。然后,终端根据获取的目标车辆编队的车辆状态信息、目标车辆编队位于道路的道路结构信息和障碍物信息、以及初始行驶状态判断规则,确定目标车辆编队的初始行驶状态。
77.在一个示例中,初始行驶状态判断规则可以如表1所示。其中,车辆编队的速度为车辆编队中车辆的速度。
78.终端根据目标车辆编队的车辆状态信息、目标车辆编队位于道路的道路结构信息和障碍物信息,确定目标车辆编队的速度、目标车辆编队所在的车道和障碍物的速度。然后,终端将目标车辆编队的速度与目标车辆编队的期望速度进行比较,判断目标车辆编队的速度与目标车辆编队的期望速度是否相等,得到第一比较结果。同时,终端将目标车辆编队所在的车道与目标车辆编队的期望车道进行比较,判断目标车辆编队所在的车道与目标车辆编队的期望车道是否相同,得到第二比较结果。同时,终端将目标车辆编队的速度与障碍物的速度进行比较,得到第三比较结果。然后,终端根据得到的第一比较结果、第二比较结果和第三比较结果,在初始行驶状态判断规则(即表1)中,查询该车辆编队的速度和该车辆编队所在的车道对应的初始行驶状态,得到目标车辆编队的初始行驶状态。
79.表1车辆编队的初始行驶状态判断规则
[0080][0081][0082]
参见表1,例如,终端根据目标车辆编队的车辆状态信息,确定目标车辆编队的速度为vi。同时,终端根据目标车辆编队的车辆状态信息和目标车辆编队位于道路的道路结构信息,确定目标车辆编队所在的车道为单向三车道的中间车道,为yi=0。同时,终端根据障碍物信息,确定障碍物的速度为然后,终端将目标车辆编队的速度vi与目标车辆编队的期望车速v
des
进行比较,判断目标车辆编队的速度vi与目标车辆编队的期望车速v
des
是否相等。同时,终端将目标车辆编队所在的车道yi与目标车辆编队的期望车道y
des
进行比较,判断目标车辆编队所在的车道yi与目标车辆编队的期望车道y
des
是否相同。同时,终端将目标车辆编队的速度vi与障碍物的速度进行比较。在目标车辆编队的速度vi与目标车辆编队的期望车速v
des
不相等、或目标车辆编队所在的车道yi与目标车辆编队的期望车道y
des
不相同的情况下,若目标车辆编队的速度vi大于障碍物的速度则终端根据目标车辆编队的速度和目标车辆编队所在的车道,在初始行驶状态判断规则(即表1)中,查询该车辆编队的速度和该车辆编队所在的车道对应的初始行驶状态为超车行驶状态,即得到目标车辆编队的初始行驶状态为超车行驶状态。
[0083]
步骤102,根据车辆状态信息、道路结构信息、障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
[0084]
在本技术实施例中,终端预设安全识别区和安全识别区的确定规则。其中,安全识别区为目标车辆编队周围的区域,用于衡量目标车辆遭遇障碍物的安全程度。安全识别区的类型至少为2类。安全识别区的确定规则用于确定安全识别区的范围。然后,针对每一类安全识别区,终端按照该安全识别区的确定规则,根据车辆状态信息、道路结构信息和障碍物信息,确定目标车辆编队的该安全识别区的区域信息。
[0085]
步骤103,针对每一类安全识别区,根据该安全识别区的区域信息和障碍物信息,判断障碍物是否在该安全识别区内,得到该安全识别区的判断结果。
[0086]
在本技术实施例中,针对每一类安全识别区,终端根据该安全识别区的区域信息和障碍物信息,判断障碍物是否在该安全识别区内,得到该安全识别区的判断结果。其中,区域信息包括:区域大小信息和区域位置信息。区域位置信息包括区域中心和区域方向。安全识别区的判断结果用于表示障碍物是否在该安全识别区内。
[0087]
步骤104,根据各安全识别区的判断结果和预设的状态转移条件判定规则,确定目标车辆编队的状态转移条件。
[0088]
在本技术实施例中,状态转移条件为车辆编队从特定的初始行驶状态转移到特定的结束行驶状态的条件。结束行驶状态为车辆编队下一时刻的行驶状态。结束行驶状态的类型与行驶状态的类型一致。例如,初始行驶状态为a1,只有达到了状态转移条件b1,才会转移到结束行驶状态c1;若初始行驶状态为a1,达到了状态转移条件b2,则会转移到结束行驶状态c2。状态转移条件可以为各类安全识别区中是否存在障碍物。状态转移条件判定规则用于确定目标车辆编队满足的状态转移条件为何种状态转移条件。状态转移条件判定规则可以包括各安全识别区的判断结果和状态转移条件之间的映射关系。
[0089]
终端预设状态转移条件判定规则。然后,终端根据各安全识别区的判断结果,在各安全识别区的判断结果和状态转移条件之间的映射关系中,查询目标车辆编队的状态转移条件。
[0090]
步骤105,根据目标车辆编队的初始行驶状态、目标车辆编队的状态转移条件和预设的驾驶决策规则,确定目标车辆编队的行驶策略。
[0091]
其中,行驶策略用于控制目标车辆编队行驶。
[0092]
在本技术实施例中,驾驶决策规则用于为车辆编队进行驾驶决策。驾驶决策规则可以包括车辆编队的初始行驶状态、车辆编队的状态转移条件和车辆编队的行驶策略的映射关系。驾驶决策规则可以为有限状态机理论。行驶策略可以为为了达到车辆编队的结束行驶状态而执行的策略。行驶策略可以为底层车辆行为控制器的输入量,可以包括决策横向位置和决策车速。
[0093]
终端预设驾驶决策规则。然后,终端根据目标车辆编队的初始行驶状态和目标车辆编队的状态转移条件,在车辆编队的初始行驶状态、车辆编队的状态转移条件和车辆编队的行驶策略的映射关系中,查询目标车辆编队的行驶策略。
[0094]
上述车辆编队行驶策略的确定方法中,根据目标车辆编队的车辆状态信息实时计算目标车辆编队的各安全识别区,判断周围障碍物是否在各安全识别区内,根据得到的各安全识别区的判断结果和目标车辆编队的初始行驶状态,采取不同的行驶策略,实现根据不同交通环境和不同的危险态势采用不同保守度的行驶策略,与不同交通环境的匹配度好,提高车辆控制效果。
[0095]
在一个实施例中,安全识别区包括警戒区。如图2所示,根据车辆状态信息、道路结构信息、障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定目标车辆编队的安全识别区的区域信息的具体过程包括以下步骤:
[0096]
步骤201,根据目标车辆编队的领航车的纵向车速、障碍物的纵向车速、障碍物的最大制动减速度、领航车的最小制动减速度、领航车的最大加速度和预设的车队纵向安全距离计算规则,计算目标车辆编队的纵向安全距离。
[0097]
在本技术实施例中,警戒区为在最危险的行驶情况下,障碍物在车辆编队的警戒区外即可保障安全的区域。最危险的行驶情况为前车突然以最大的减速度开始急刹车,后车发现后有一定的反应时间,并在反应时间内仍以最大加速度前进,然后改成以最小刹车减速度刹车的行驶情况。警戒区可以为保守度最高的安全识别区。
[0098]
终端可以根据目标车辆编队的领航车的纵向车速和领航车的最大加速度,计算目标车辆编队的领航车在反应时间的加速行驶距离。同时,终端可以根据目标车辆编队的领航车的纵向车速、领航车的最小制动减速度和领航车的最大加速度,计算目标车辆编队的
领航车在反应时间后的第一制动行驶距离。同时,终端可以根据障碍物的纵向车速和障碍物的最大制动减速度,计算障碍物车辆的紧急制动行驶距离。然后,终端可以根据目标车辆编队的领航车在反应时间的加速行驶距离、目标车辆编队的领航车在反应时间后的第一制动行驶距离和障碍物车辆的紧急制动行驶距离,计算目标车辆编队的纵向安全距离。
[0099]
在一个示例中,终端将目标车辆编队的领航车在反应时间的加速行驶距离和目标车辆编队的领航车在反应时间后的第一制动行驶距离相加。然后,终端用相加得到的和减去障碍物车辆的紧急制动行驶距离,得到目标车辆编队的纵向安全距离。
[0100]
在一个实施例中,终端根据目标车辆编队的领航车的纵向车速、障碍物的纵向车速、障碍物的最大制动减速度、领航车的最小制动减速度、领航车的最大加速度和预设的车队纵向安全距离计算规则,计算目标车辆编队的纵向安全距离,可以表示为:
[0101][0102]
其中,d
dsz,pz
为目标车辆编队的纵向安全距离,vr为目标车辆编队的领航车的纵向车速,ρ为反应时间,a
max,acc
为领航车的最大加速度,a
min,brake
为领航车的最小制动减速度、vf为障碍物的纵向车速,a
max,brake
为障碍物的最大制动减速度,符号[x]
+
=max(x,0)。
[0103]
步骤202,根据目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置、目标车辆编队的纵向安全距离和预设的警戒区长度计算规则,计算目标车辆编队的警戒区的长度。并将目标车辆编队所在车道的宽度,作为目标车辆编队的警戒区的宽度。
[0104]
在本技术实施例中,终端根据目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置,计算目标车辆编队的长度。然后,终端根据目标车辆编队的长度和目标车辆编队的纵向安全距离,计算目标车辆编队的警戒区的长度。
[0105]
在一个示例中,终端可以将目标车辆编队的纵向安全距离的2倍与目标车辆编队的长度相加,得到目标车辆编队的警戒区的长度。
[0106]
在一个实施例中,终端根据目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置、目标车辆编队的纵向安全距离和预设的警戒区长度计算规则,计算目标车辆编队的警戒区的长度,可以表示为:
[0107]
l
pz
=l
p
+2*d
dsz,pz
[0108]
其中,l
pz
为目标车辆编队的警戒区的长度,l
p
为目标车辆编队的长度,d
dsz,pz
为目标车辆编队的纵向安全距离。
[0109]
然后,终端根据目标车辆编队的车辆状态信息和目标车辆编队位于道路的道路结构信息,确定目标车辆编队所在车道的宽度。然后,终端将目标车辆编队所在车道的宽度,作为目标车辆编队的警戒区的宽度。
[0110]
步骤203,将目标车辆编队的车队中心和纵向方向,分别作为目标车辆编队的警戒区的中心和长度方向,并将警戒区的长度、警戒区的宽度、警戒区的中心和警戒区的长度方向,构成目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
[0111]
在本技术实施例中,终端将目标车辆编队的车队中心,作为目标车辆编队的警戒区的中心。同时,终端将目标车辆编队的纵向方向,作为目标车辆编队的警戒区的长度方向。可以理解的是,目标车辆编队的警戒区的形状随目标车辆编队的纵向方向变化,不限于
矩形。
[0112]
在一个示例中,终端可以将目标车辆编队的横向方向,作为目标车辆编队的警戒区的宽度方向。
[0113]
然后,终端将警戒区的长度、警戒区的宽度、警戒区的中心和警戒区的长度方向,构成目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
[0114]
在一个实施例中,目标车辆编队的警戒区如图3所示,l
pz
为目标车辆编队的警戒区的长度,b
pz
为目标车辆编队的警戒区的宽度。
[0115]
上述车辆编队行驶策略的确定方法中,根据目标车辆编队的领航车的纵向速度和障碍物的纵向速度,计算纵向安全距离,再根据纵向安全距离,计算警戒区的长度,进而构建以目标车辆编队的车队中心和纵向方向,分别作为目标车辆编队的警戒区的中心和长度方向的目标车辆编队的警戒区,将该最危险的行驶情况下保障安全的区域作为区分标准,能够有效区分不同交通环境和不同的危险态势,进一步提高车辆控制效果。不仅如此,不同于其他依靠不具有解释性、无物理意义的神经网络进行车辆编队行驶策略的确定的方法,上述车辆编队行驶策略的确定方法不采用神经网络,而是采用纵向安全距离确定警戒区,具有解释性和物理意义。
[0116]
在一个实施例中,安全识别区包括协同区。如图4所示,根据车辆状态信息、道路结构信息、障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定目标车辆编队的安全识别区的区域信息的具体过程包括以下步骤:
[0117]
步骤401,根据目标车辆编队的领航车的纵向车速、障碍物的纵向车速、障碍物的最大制动减速度、领航车的最小制动减速度和预设的车队纵向制动距离计算规则,计算目标车辆编队的纵向制动距离。
[0118]
在本技术实施例中,协同区为在次危险的行驶情况下,障碍物在车辆编队的协同区外即可保障安全的区域。次危险的行驶情况为前车突然以最大的减速度开始急刹车,后车发现后有一定的反应时间,并在反应时间内仍匀速前进,然后改成以最小刹车减速度刹车的行驶情况。协同区可以为保守度次高的安全识别区。
[0119]
终端可以根据目标车辆编队的领航车的纵向车速,计算目标车辆编队的领航车在反应时间的匀速行驶距离。同时,终端可以根据目标车辆编队的领航车的纵向车速和领航车的最小制动减速度,计算目标车辆编队的领航车在反应时间后的第二制动行驶距离。同时,终端可以根据障碍物的纵向车速和障碍物的最大制动减速度,计算障碍物车辆的紧急制动行驶距离。然后,终端可以根据目标车辆编队的领航车在反应时间的匀速行驶距离、目标车辆编队的领航车在反应时间后的第二制动行驶距离和障碍物车辆的紧急制动行驶距离,计算目标车辆编队的纵向制动距离。
[0120]
在一个示例中,终端将目标车辆编队的领航车在反应时间的匀速行驶距离和目标车辆编队的领航车在反应时间后的第二制动行驶距离相加。然后,终端用相加得到的和减去障碍物车辆的紧急制动行驶距离,得到目标车辆编队的纵向制动距离。
[0121]
在一个实施例中,终端根据目标车辆编队的领航车的纵向车速、障碍物的纵向车速、障碍物的最大制动减速度、领航车的最小制动减速度和预设的车队纵向制动距离计算规则,计算目标车辆编队的纵向制动距离,可以表示为:
[0122][0123]
其中,d
dsz,cz
为目标车辆编队的纵向制动距离。
[0124]
步骤402,根据目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置、目标车辆编队的纵向制动距离和预设的协同区长度计算规则,计算目标车辆编队的协同区的长度。
[0125]
在本技术实施例中,终端根据目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置,计算目标车辆编队的长度。然后,终端根据目标车辆编队的长度和目标车辆编队的纵向制动距离,计算目标车辆编队的协同区的长度。
[0126]
在一个示例中,终端可以将目标车辆编队的纵向制动距离的2倍与目标车辆编队的长度相加,得到目标车辆编队的协同区的长度。
[0127]
在一个实施例中,终端根据目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置、目标车辆编队的纵向制动距离和预设的协同区长度计算规则,计算目标车辆编队的协同区的长度,可以表示为:
[0128]
l
cz
=l
p
+2*d
dsz,cz
[0129]
其中,l
cz
为目标车辆编队的协同区的长度,d
dsz,cz
为目标车辆编队的纵向制动距离。
[0130]
步骤403,根据目标车辆编队所在车道的宽度和目标车辆编队所在车道相邻车道的宽度,计算目标车辆编队的协同区的宽度。
[0131]
在本技术实施例中,目标车辆编队所在车道相邻车道可以为相邻一车道,也可以为相邻两车道。可以理解的是,目标车辆编队所在车道相邻车道的数量不作限制。
[0132]
终端根据目标车辆编队的车辆状态信息和目标车辆编队位于道路的道路结构信息,确定目标车辆编队所在车道的宽度和目标车辆编队所在车道相邻车道的宽度。然后,终端根据目标车辆编队所在车道的宽度和目标车辆编队所在车道相邻车道的宽度,计算目标车辆编队的协同区的宽度。
[0133]
在一个示例中,终端将目标车辆编队所在车道的宽度和目标车辆编队所在车道相邻车道的宽度相加,得到目标车辆编队的协同区的宽度。
[0134]
步骤404,将目标车辆编队的车队中心和纵向方向,分别作为目标车辆编队的协同区的中心和长度方向,并将协同区的长度、协同区的宽度、协同区的中心和协同区的长度方向,构成目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
[0135]
在本技术实施例中,终端将目标车辆编队的车队中心,作为目标车辆编队的协同区的中心。同时,终端将目标车辆编队的纵向方向,作为目标车辆编队的协同区的长度方向。可以理解的是,目标车辆编队的协同区的形状随目标车辆编队的纵向方向变化,不限于矩形。
[0136]
在一个示例中,终端可以将目标车辆编队的横向方向,作为目标车辆编队的协同区的宽度方向。
[0137]
然后,终端将协同区的长度、协同区的宽度、协同区的中心和协同区的长度方向,构成目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
[0138]
在一个实施例中,目标车辆编队的协同区如图5所示,l
cz
为目标车辆编队的协同区的长度,b
cz
为目标车辆编队的协同区的宽度。
[0139]
上述车辆编队行驶策略的确定方法中,根据目标车辆编队的领航车的纵向速度和障碍物的纵向速度,计算纵向制动距离,再根据纵向制动距离,计算协同区的长度,进而构建以目标车辆编队的车队中心和纵向方向,分别作为目标车辆编队的协同区的中心和长度方向的目标车辆编队的协同区,将该次危险的行驶情况下保障安全的区域作为区分标准,能够有效区分不同交通环境和不同的危险态势,进一步提高车辆控制效果。不仅如此,不同于其他依靠不具有解释性、无物理意义的神经网络进行车辆编队行驶策略的确定的方法,上述车辆编队行驶策略的确定方法不采用神经网络,而是采用纵向制动距离确定协同区,具有解释性和物理意义。
[0140]
在一个实施例中,安全识别区包括禁入区。如图6所示,根据车辆状态信息、道路结构信息、障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定目标车辆编队的安全识别区的区域信息的具体过程包括以下步骤:
[0141]
步骤601,针对目标车辆编队中的每一辆目标车辆,根据该目标车辆的最小纵向距离、该目标车辆的速度、该目标车辆的纵向相对速度和预设的车辆纵向安全距离计算规则,计算该目标车辆的纵向安全距离。
[0142]
在本技术实施例中,禁入区为为了保障车辆编队中各车辆的安全,障碍物禁止禁入的区域。禁入区可以为保守度最低的安全识别区。目标车辆的纵向安全距离与目标车辆编队的纵向安全距离不同。车辆纵向安全距离计算规则与车队纵向安全距离计算规则也不同。
[0143]
针对目标车辆编队中的每一辆目标车辆,终端根据该目标车辆的最小纵向距离、该目标车辆的速度、该目标车辆的纵向相对速度、该目标车辆的舒适行驶加速度、安全时间间隔和预设的车辆纵向安全距离计算规则,计算该目标车辆的纵向安全距离。
[0144]
在一个实施例中,针对目标车辆编队中的每一辆目标车辆,终端根据该目标车辆的最小纵向距离、该目标车辆的速度、该目标车辆的纵向相对速度和预设的车辆纵向安全距离计算规则,计算该目标车辆的纵向安全距离,可以表示为:
[0145][0146]
其中,xs为目标车辆的纵向安全距离,x0为目标车辆的最小纵向距离,u为目标车辆的速度,t0为安全时间间隔,δua为目标车辆与障碍物之间的纵向相对速度,an为目标车辆的舒适行驶加速度。
[0147]
步骤602,根据该目标车辆的最小横向距离、该目标车辆的速度、障碍物的速度、该目标车辆的横向相对速度和预设的车辆横向安全距离计算规则,计算该目标车辆的横向安全距离。
[0148]
在本技术实施例中,终端根据该目标车辆的最小横向距离、该目标车辆的速度、障碍物的速度、该目标车辆的横向相对速度、该目标车辆的舒适行驶加速度、安全时间间隔、该目标车辆与障碍物之间的航向角和预设的车辆横向安全距离计算规则,计算该目标车辆的横向安全距离。
[0149]
在一个实施例中,终端根据该目标车辆的最小横向距离、该目标车辆的速度、障碍物的速度、该目标车辆的横向相对速度和预设的车辆横向安全距离计算规则,计算该目标车辆的横向安全距离,可以表示为:
[0150][0151]
其中,ys为目标车辆的横向安全距离,y0为目标车辆的最小横向距离,u为目标车辆的速度,u0为障碍物的速度,t0为安全时间间隔,θ为目标车辆与障碍物之间的航向角,δva为目标车辆与障碍物之间的横向相对速度,an为目标车辆的舒适行驶加速度。
[0152]
步骤603,将该目标车辆的纵向安全距离,作为该目标车辆的禁入区的长轴。将该目标车辆的横向安全距离,作为该目标车辆的禁入区的短轴。并将该目标车辆的车辆质点和纵向方向,分别作为该目标车辆的禁入区的中心和长轴方向。
[0153]
在本技术实施例中,终端将该目标车辆的纵向安全距离,作为该目标车辆的禁入区的长轴。同时,终端将该目标车辆的横向安全距离,作为该目标车辆的禁入区的短轴。
[0154]
然后,终端将该目标车辆的车辆质点,作为该目标车辆的禁入区的中心。同时,终端将该目标车辆的纵向方向,作为该目标车辆的禁入区的长轴方向。可以理解的是,目标车辆编队的禁入区的形状随各目标车辆的纵向方向变化,不限于椭圆。
[0155]
在一个示例中,终端可以将该目标车辆的横向方向,作为该目标车辆的禁入区的短轴方向。
[0156]
步骤604,将各目标车辆的禁入区的长轴、各目标车辆的禁入区的短轴、各目标车辆的禁入区的中心和各目标车辆的禁入区的长轴方向,构成目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
[0157]
在本技术实施例中,针对每一个目标车辆,终端将该目标车辆的禁入区的长轴、该目标车辆的禁入区的短轴、该目标车辆的禁入区的中心和该目标车辆的禁入区的长轴方向,构成该目标车辆的安全识别区的区域信息。然后,终端将各目标车辆的安全识别区的区域信息,构成目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
[0158]
在一个实施例中,目标车辆编队的禁入区如图7所示,xs为目标车辆编队中目标车辆的禁入区的长轴,ys为目标车辆编队中目标车辆的禁入区的短轴。
[0159]
上述车辆编队行驶策略的确定方法中,根据目标车辆的速度和目标车辆的纵向相对速度,计算目标车辆的纵向安全距离,得到目标车辆的禁入区的长轴,再根据目标车辆的速度、障碍物的速度和目标车辆的横向相对速度,计算目标车辆的横向安全距离,得到目标车辆的禁入区的短轴,进而构建以目标车辆的质点和纵向方向,分别作为目标车辆的禁入区的中心和长轴方向的目标车辆的禁入区,将禁入区作为区分标准,能够有效区分不同交通环境和不同的危险态势,进一步提高车辆控制效果。不仅如此,不同于其他依靠不具有解释性、无物理意义的神经网络进行车辆编队行驶策略的确定的方法,上述车辆编队行驶策略的确定方法不采用神经网络,而是采用计算车辆的纵向安全距离和横向安全距离确定禁入区,具有解释性和物理意义。
[0160]
在一个实施例中,根据各安全识别区的判断结果和预设的状态转移条件判定规则,确定目标车辆编队的状态转移条件的具体过程包括以下步骤:根据各安全识别区的判断结果、目标车辆编队的车道信息和障碍物的车道信息,在预设的状态转移条件判定规则中,查询目标车辆编队的状态转移条件。
[0161]
其中,状态转移条件判定规则包括各安全识别区的判断结果、车辆编队的车道信息、障碍物的车道信息和车辆编队的状态转移条件的映射关系。
[0162]
在本技术实施例中,终端可以根据各安全识别区的判断结果、目标车辆编队的车道信息和障碍物的车道信息,在预设的各安全识别区的判断结果、车辆编队的车道信息、障碍物的车道信息和车辆编队的状态转移条件的映射关系中,查询目标车辆编队的状态转移条件。
[0163]
在一个实施例中,状态转移条件可以包括:目标车辆编队的安全识别区内不存在障碍物t1、目标车辆编队的警戒区内存在障碍物车辆t2、目标车辆编队的协同区内中间车道存在障碍物车辆t3、目标车辆编队的协同区内目标车辆编队所在车道的左侧车道存在障碍物车辆t4、目标车辆编队协同区内目标车辆编队所在车道的右侧车道存在障碍物车辆t5、目标车辆编队处于快车道且协同区内的右车道不存在障碍物车辆t6、目标车辆编队的禁入区内存在障碍物车辆t7,车辆编队的状态转移条件集合为t={t1,t2,t3,t4,t5,y6,y7}。
[0164]
上述车辆编队行驶策略的确定方法中,根据各安全识别区的判断结果、目标车辆编队的车道信息和障碍物的车道信息,在预设的状态转移条件判定规则中,查询目标车辆编队的状态转移条件。这样,根据各安全识别区的判断结果、目标车辆编队的车道信息、障碍物的车道信息和预设的映射关系,确定目标车辆编队的状态转移条件,在预设状态转移条件时考虑车辆在道路行驶时的显隐性交通规则,更加符合实际情况,进一步提高车辆控制效果。
[0165]
在一个实施例中,驾驶决策规则包括:状态转移规则和行驶策略规则。如图8所示,根据目标车辆编队的初始行驶状态、目标车辆编队的状态转移条件和预设的驾驶决策规则,确定目标车辆编队的行驶策略的具体过程包括以下步骤:
[0166]
步骤801,根据目标车辆编队的初始行驶状态和目标车辆编队的状态转移条件,在预设的状态转移规则中,查询目标车辆编队的结束行驶状态。
[0167]
其中,状态转移规则包括车辆编队的初始行驶状态、车辆编队的状态转移条件和车辆编队的结束行驶状态的对应关系。
[0168]
在本技术实施例中,终端根据目标车辆编队的初始行驶状态和目标车辆编队的状态转移条件,在预设的状态转移规则中,查询目标车辆编队的结束行驶状态。其中,状态转移规则用于规定车辆编队如何进行状态转移,即车辆编队如何由特定的初始行驶状态转移为特定的结束行驶状态。
[0169]
在一个示例中,状态转移规则可以如表2所示。其中,null表示初始行驶状态无法转移到结束行驶状态,ti&tj表示条件ti和tj需要同时满足。
[0170]
初始行驶状态包括:s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7和s8。结束行驶状态包括:s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7和s8。状态转移条件包括:t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7。表2所示的状态转移规则表示车辆编队在某一初始行驶状态时,满足某一状态转移条件,车辆编队应从某一初速行驶状态转移到某一结束行驶状态。
[0171]
表2车辆编队的状态转移规则表
[0172][0173]
参见表2,例如,目标车辆编队的初始行驶状态为s1,目标车辆编队的状态转移条件为t5。终端在预设的状态转移规则(即表2)中,查询在初始行驶状态为s1、且状态转移条件为t5的情况下的结束行驶状态为s3,即目标车辆编队的结束行驶状态为s3。
[0174]
步骤802,根据目标车辆编队的结束行驶状态,在预设的行驶策略规则中,查询目标车辆编队的行驶策略。
[0175]
其中,行驶策略规则包括车辆编队的结束行驶状态和车辆编队的行驶策略的对应关系。
[0176]
在本技术实施例中,终端根据目标车辆编队的结束行驶状态,在预设的行驶策略规则中,查询目标车辆编队的行驶策略。其中,行驶策略规则用于将车辆编队的结束行驶状态转换为行驶策略。行驶策略规则可以与初始行驶状态判断规则相同,也可以与初始行驶状态判断规则不同。
[0177]
在一个实施例中,行驶策略包括决策车道y
ref
和决策车速u
ref
。行驶策略规则与初始行驶状态判断规则相同,如表3所示。
[0178]
表3车辆编队的行驶策略规则
[0179][0180]
参加表3,例如,若目标车辆编队的结束行驶状态为正常行驶状态,则终端在预设的行驶策略规则中,查询目标车辆编队的决策车速u
ref
为目标车辆编队的期望车速v
des
,目标车辆编队的决策车道y
ref
为目标车辆编队的期望车道y
des

[0181]
上述车辆编队行驶策略的确定方法中,根据目标车辆编队的初始行驶状态和目标车辆编队的状态转移条件,确定目标车辆编队的结束行驶状态,再根据目标车辆编队的结束行驶状态,确定其对应的行驶策略,基于有限状态机理论,实现根据不同交通环境和不同
的危险态势采用不同保守度的行驶策略,进一步提高与不同交通环境的匹配度,进一步提高车辆控制效果。不仅如此,不同于其他依靠不具有解释性、无物理意义的神经网络进行车辆编队行驶策略的确定的方法,上述车辆编队行驶策略的确定方法不采用神经网络,而是采用有限状态机这一数学计算模型,具有解释性和物理意义。
[0182]
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0183]
基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的车辆编队行驶策略的确定方法的车辆编队行驶策略的确定装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个车辆编队行驶策略的确定装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于车辆编队行驶策略的确定方法的限定,在此不再赘述。
[0184]
在一个实施例中,如图9所示,提供了一种车辆编队行驶策略的确定装置900,包括:第一确定模块910、第二确定模块920、判断模块930、第三确定模块940和第四确定模块950,其中:
[0185]
第一确定模块910,用于根据目标车辆编队的车辆状态信息、所述目标车辆编队位于道路的道路结构信息、障碍物信息和预设的初始行驶状态判断规则,确定所述目标车辆编队的初始行驶状态;
[0186]
第二确定模块920,用于根据所述车辆状态信息、所述道路结构信息、所述障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息;
[0187]
判断模块930,用于针对每一类安全识别区,根据所述安全识别区的区域信息和所述障碍物信息,判断障碍物是否在所述安全识别区内,得到所述安全识别区的判断结果;
[0188]
第三确定模块940,用于根据各所述安全识别区的判断结果和预设的状态转移条件判定规则,确定所述目标车辆编队的状态转移条件;
[0189]
第四确定模块950,用于根据所述目标车辆编队的初始行驶状态、所述目标车辆编队的状态转移条件和预设的驾驶决策规则,确定所述目标车辆编队的行驶策略;所述行驶策略用于控制所述目标车辆编队行驶。
[0190]
可选的,所述安全识别区包括警戒区;所述第二确定模块920,具体用于:
[0191]
根据所述目标车辆编队的领航车的纵向车速、所述障碍物的纵向车速、所述障碍物的最大制动减速度、所述领航车的最小制动减速度、所述领航车的最大加速度和预设的车队纵向安全距离计算规则,计算所述目标车辆编队的纵向安全距离;
[0192]
根据所述目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置、所述目标车辆编队的纵向安全距离和预设的警戒区长度计算规则,计算所述目标车辆编队的警戒区的长度;并将所述目标车辆编队所在车道的宽度,作为所述目标车辆编队的警戒区的宽度;
[0193]
将所述目标车辆编队的车队中心和纵向方向,分别作为所述目标车辆编队的警戒
区的中心和长度方向,并将所述警戒区的长度、所述警戒区的宽度、所述警戒区的中心和所述警戒区的长度方向,构成所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
[0194]
可选的,所述安全识别区包括协同区;所述第二确定模块920,具体用于:
[0195]
根据所述目标车辆编队的领航车的纵向车速、所述障碍物的纵向车速、所述障碍物的最大制动减速度、所述领航车的最小制动减速度和预设的车队纵向制动距离计算规则,计算所述目标车辆编队的纵向制动距离;
[0196]
根据所述目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置、所述目标车辆编队的纵向制动距离和预设的协同区长度计算规则,计算所述目标车辆编队的协同区的长度;
[0197]
根据所述目标车辆编队所在车道的宽度和所述目标车辆编队所在车道相邻车道的宽度,计算所述目标车辆编队的协同区的宽度;
[0198]
将所述目标车辆编队的车队中心和纵向方向,分别作为所述目标车辆编队的协同区的中心和长度方向,并将所述协同区的长度、所述协同区的宽度、所述协同区的中心和所述协同区的长度方向,构成所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
[0199]
可选的,所述安全识别区包括禁入区;所述第二确定模块920,具体用于:
[0200]
针对所述目标车辆编队中的每一辆目标车辆,根据所述目标车辆的最小纵向距离、所述目标车辆的速度、所述目标车辆的纵向相对速度和预设的车辆纵向安全距离计算规则,计算所述目标车辆的纵向安全距离;
[0201]
根据所述目标车辆的最小横向距离、所述目标车辆的速度、所述障碍物的速度、所述目标车辆的横向相对速度和预设的车辆横向安全距离计算规则,计算所述目标车辆的横向安全距离;
[0202]
将所述目标车辆的纵向安全距离,作为所述目标车辆的禁入区的长轴;将所述目标车辆的横向安全距离,作为所述目标车辆的禁入区的短轴;并将所述目标车辆的车辆质点和纵向方向,分别作为所述目标车辆的禁入区的中心和长轴方向;
[0203]
将各所述目标车辆的禁入区的长轴、各所述目标车辆的禁入区的短轴、各所述目标车辆的禁入区的中心和各所述目标车辆的禁入区的长轴方向,构成所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息。
[0204]
可选的,所述第三确定模块940,具体用于:
[0205]
根据各所述安全识别区的判断结果、所述目标车辆编队的车道信息和所述障碍物的车道信息,在预设的状态转移条件判定规则中,查询所述目标车辆编队的状态转移条件;所述状态转移条件判定规则包括各安全识别区的判断结果、车辆编队的车道信息、障碍物的车道信息和车辆编队的状态转移条件的映射关系。
[0206]
可选的,所述驾驶决策规则包括:状态转移规则和行驶策略规则;所述第四确定模块950,具体用于:
[0207]
根据所述目标车辆编队的初始行驶状态和所述目标车辆编队的状态转移条件,在预设的状态转移规则中,查询所述目标车辆编队的结束行驶状态;所述状态转移规则包括车辆编队的初始行驶状态、车辆编队的状态转移条件和车辆编队的结束行驶状态的对应关系;
[0208]
根据所述目标车辆编队的结束行驶状态,在预设的行驶策略规则中,查询所述目标车辆编队的行驶策略;所述行驶策略规则包括车辆编队的结束行驶状态和车辆编队的行
驶策略的对应关系。
[0209]
上述车辆编队行驶策略的确定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0210]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过wifi、移动蜂窝网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种车辆编队行驶策略的确定方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面,可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0211]
本领域技术人员可以理解,图10中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0212]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0213]
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0214]
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0215]
需要说明的是,本技术所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据,且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
[0216]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory,mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory,fram)、相变存储器(phase change memory,
pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
[0217]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0218]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:


1.一种车辆编队行驶策略的确定方法,其特征在于,所述方法包括:根据目标车辆编队的车辆状态信息、所述目标车辆编队位于道路的道路结构信息、障碍物信息和预设的初始行驶状态判断规则,确定所述目标车辆编队的初始行驶状态;根据所述车辆状态信息、所述道路结构信息、所述障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息;针对每一类安全识别区,根据所述安全识别区的区域信息和所述障碍物信息,判断障碍物是否在所述安全识别区内,得到所述安全识别区的判断结果;根据各所述安全识别区的判断结果和预设的状态转移条件判定规则,确定所述目标车辆编队的状态转移条件;根据所述目标车辆编队的初始行驶状态、所述目标车辆编队的状态转移条件和预设的驾驶决策规则,确定所述目标车辆编队的行驶策略;所述行驶策略用于控制所述目标车辆编队行驶。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述安全识别区包括警戒区;所述根据所述车辆状态信息、所述道路结构信息、所述障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息包括:根据所述目标车辆编队的领航车的纵向车速、所述障碍物的纵向车速、所述障碍物的最大制动减速度、所述领航车的最小制动减速度、所述领航车的最大加速度和预设的车队纵向安全距离计算规则,计算所述目标车辆编队的纵向安全距离;根据所述目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置、所述目标车辆编队的纵向安全距离和预设的警戒区长度计算规则,计算所述目标车辆编队的警戒区的长度;并将所述目标车辆编队所在车道的宽度,作为所述目标车辆编队的警戒区的宽度;将所述目标车辆编队的车队中心和纵向方向,分别作为所述目标车辆编队的警戒区的中心和长度方向,并将所述警戒区的长度、所述警戒区的宽度、所述警戒区的中心和所述警戒区的长度方向,构成所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述安全识别区包括协同区;所述根据所述车辆状态信息、所述道路结构信息、所述障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息包括:根据所述目标车辆编队的领航车的纵向车速、所述障碍物的纵向车速、所述障碍物的最大制动减速度、所述领航车的最小制动减速度和预设的车队纵向制动距离计算规则,计算所述目标车辆编队的纵向制动距离;根据所述目标车辆编队中各目标车辆的纵向位置、所述目标车辆编队的纵向制动距离和预设的协同区长度计算规则,计算所述目标车辆编队的协同区的长度;根据所述目标车辆编队所在车道的宽度和所述目标车辆编队所在车道相邻车道的宽度,计算所述目标车辆编队的协同区的宽度;将所述目标车辆编队的车队中心和纵向方向,分别作为所述目标车辆编队的协同区的中心和长度方向,并将所述协同区的长度、所述协同区的宽度、所述协同区的中心和所述协同区的长度方向,构成所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述安全识别区包括禁入区;所述根据所述车辆状态信息、所述道路结构信息、所述障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确
定所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息包括:针对所述目标车辆编队中的每一辆目标车辆,根据所述目标车辆的最小纵向距离、所述目标车辆的速度、所述目标车辆的纵向相对速度和预设的车辆纵向安全距离计算规则,计算所述目标车辆的纵向安全距离;根据所述目标车辆的最小横向距离、所述目标车辆的速度、所述障碍物的速度、所述目标车辆的横向相对速度和预设的车辆横向安全距离计算规则,计算所述目标车辆的横向安全距离;将所述目标车辆的纵向安全距离,作为所述目标车辆的禁入区的长轴;将所述目标车辆的横向安全距离,作为所述目标车辆的禁入区的短轴;并将所述目标车辆的车辆质点和纵向方向,分别作为所述目标车辆的禁入区的中心和长轴方向;将各所述目标车辆的禁入区的长轴、各所述目标车辆的禁入区的短轴、各所述目标车辆的禁入区的中心和各所述目标车辆的禁入区的长轴方向,构成所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各所述安全识别区的判断结果和预设的状态转移条件判定规则,确定所述目标车辆编队的状态转移条件包括:根据各所述安全识别区的判断结果、所述目标车辆编队的车道信息和所述障碍物的车道信息,在预设的状态转移条件判定规则中,查询所述目标车辆编队的状态转移条件;所述状态转移条件判定规则包括各安全识别区的判断结果、车辆编队的车道信息、障碍物的车道信息和车辆编队的状态转移条件的映射关系。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述驾驶决策规则包括:状态转移规则和行驶策略规则;所述根据所述目标车辆编队的初始行驶状态、所述目标车辆编队的状态转移条件和预设的驾驶决策规则,确定所述目标车辆编队的行驶策略包括:根据所述目标车辆编队的初始行驶状态和所述目标车辆编队的状态转移条件,在预设的状态转移规则中,查询所述目标车辆编队的结束行驶状态;所述状态转移规则包括车辆编队的初始行驶状态、车辆编队的状态转移条件和车辆编队的结束行驶状态的对应关系;根据所述目标车辆编队的结束行驶状态,在预设的行驶策略规则中,查询所述目标车辆编队的行驶策略;所述行驶策略规则包括车辆编队的结束行驶状态和车辆编队的行驶策略的对应关系。7.一种车辆编队行驶策略的确定装置,其特征在于,所述装置包括:第一确定模块,用于根据目标车辆编队的车辆状态信息、所述目标车辆编队位于道路的道路结构信息、障碍物信息和预设的初始行驶状态判断规则,确定所述目标车辆编队的初始行驶状态;第二确定模块,用于根据所述车辆状态信息、所述道路结构信息、所述障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定所述目标车辆编队的安全识别区的区域信息;判断模块,用于针对每一类安全识别区,根据所述安全识别区的区域信息和所述障碍物信息,判断障碍物是否在所述安全识别区内,得到所述安全识别区的判断结果;第三确定模块,用于根据各所述安全识别区的判断结果和预设的状态转移条件判定规则,确定所述目标车辆编队的状态转移条件;第四确定模块,用于根据所述目标车辆编队的初始行驶状态、所述目标车辆编队的状
态转移条件和预设的驾驶决策规则,确定所述目标车辆编队的行驶策略;所述行驶策略用于控制所述目标车辆编队行驶。8.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

技术总结


本申请涉及一种车辆编队行驶策略的确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括:根据车辆状态信息、道路结构信息、障碍物信息和预设的安全识别区的确定规则,确定目标车辆编队的安全识别区的区域信息;针对每一类安全识别区,根据安全识别区的区域信息和障碍物信息,判断障碍物是否在安全识别区内,得到安全识别区的判断结果;根据各安全识别区的判断结果和预设的状态转移条件判定规则,确定目标车辆编队的状态转移条件;根据目标车辆编队的初始行驶状态、目标车辆编队的状态转移条件和预设的驾驶决策规则,确定目标车辆编队的行驶策略。采用本方法能够提高车辆控制效果。车辆控制效果。车辆控制效果。


技术研发人员:

王红 宋磊 李骏 魏子淳 于文浩

受保护的技术使用者:

清华大学

技术研发日:

2022.10.27

技术公布日:

2023/1/23

本文发布于:2024-09-23 08:23:02,感谢您对本站的认可!

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