申请/专利权人：北京交通大学

申请日：2023-11-28

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117406751B

主分类号：G05D1/43

分类号：G05D1/43

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2024.02.02#实质审查的生效;2024.01.16#公开

摘要：本发明提供一种道路网络上网联自动驾驶汽车轨迹优化方法及系统，属于交通运营管理技术领域，在车辆到达每条路段时，求出车辆的最优路径；依照目标车辆换道区域轨迹，产生轨迹优化区域中的理想优化轨迹；若目标车辆为所在车道上第一辆车，则按照理想优化轨迹行驶；若目标车辆并非第一辆车，则根据其与前车的到达时间步差值，产生新的理想优化轨迹；若到达时间步差值大于临界差值，则目标车辆按照新的理想优化轨迹行驶；否则，调整新的理想优化轨迹，同时满足跟驰约束与信号灯约束；在目标车辆驶离路段后，结合调整后的新的理想优化轨迹，得到交叉口的纵向轨迹和切向轨迹。本发明准确得到车辆在路网上行驶的整体轨迹，提升了通行效率和燃油经济性。

主权项：1.一种道路网络上网联自动驾驶汽车轨迹优化方法，其特征在于，包括：在车辆到达每条路段时，求出车辆的最优路径；在每条路段上，生成目标车辆换道区域轨迹；依照目标车辆换道区域轨迹，产生轨迹优化区域中的理想优化轨迹；生成理想优化轨迹，包括：确定期望通行时间：车辆理想优化轨迹的产生只与车辆预计通过路段轨迹优化区域的时间有关，即期望通行时间T；车辆在自由行驶的状态下，先以最大速度匀速直线行驶；当驶离交叉口的速度上限小于最大速度时，车辆在到达交叉口前以固定减速度减速行驶至路段终点，同时使得终点速度为目标方向的速度上限，行驶时长为最小通行时间，在同一路段上，选择同一行驶方向的所有车辆的最小通行时间都是一致的，期望通行时长的最小值也是，当期望通行时长T=时，无需对车辆进行轨迹优化；理想优化轨迹模型建立：在确定车辆的期望通行时间后，以减小车辆在行驶中的时间延误以及燃油消耗和保障乘客的舒适度为目标，建立理想优化轨迹模型；进入轨迹优化区域后，若目标车辆是所在车道的首车时，T的大小只与目标车辆进入时的信号灯状态有关；当车辆能够以自由行驶的方式在绿灯时通过交叉口时，则T=；反之，T值将会增加，从而保证车辆在下一周期绿灯亮起时以目标方向限制的最大速度进入交叉口；当目标车辆并非车道首车时，以目标车辆与前车到达轨迹优化区域的时间间隔差值gap来判断前车轨迹是否会影响到目标车辆的轨迹；当目标车辆以自由行驶进入交叉口，且与前车的车头时距能够达到期望车头时距，此时的到达时间间隔差达到临界值；判断目标车辆是否为所在车道上的第一辆车；若目标车辆为所在车道上第一辆车，则按照理想优化轨迹行驶；若目标车辆并非第一辆车，则根据其与前车的到达时间步差值，产生新的理想优化轨迹；若到达时间步差值大于临界差值，则目标车辆按照新的理想优化轨迹行驶；否则，调整所述新的理想优化轨迹，使其能够同时满足跟驰约束与信号灯约束；调整理想优化轨迹，使其能够同时满足跟驰约束与信号灯约束，包括：当目标车辆与前车的时间差小于临界值时，对比目标车辆理想优化轨迹产生的各时间步位移与前车实际轨迹中各时间步位移的大小关系；当某一时间步k开始前车的位移与目标车辆的位移差值小于安全间隙时，目标车辆在第k-1时间步之前可以按照理想优化轨迹行驶，从第k-1步开始需要跟驰前车；当前车驶离路段后，在路段的终点会创造一个虚拟的目标，该目标以前车终点速度为起始速度，在固定加速度下做匀加速直线运动，待速度达到上限后做匀速直线运动，目标车辆将以自身的运动状态和虚拟目标的运动状态，通过IDM跟驰模型来确定纵向加速度的值，并不断更新自身运动状态，直至驶离所在路段；在目标车辆驶离路段后，结合调整后的新的理想优化轨迹，得到交叉口的纵向轨迹和切向轨迹。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京交通大学 道路网络上网联自动驾驶汽车轨迹优化方法及系统

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