自动驾驶车辆系统的全过程换道策略研究

摘要

现有研究中自动驾驶车辆的换道决策取决于换道意图的产生和换道条件的满足,很少与换道实施过程和换道完成状态联系起来,而且换道研究聚焦于单体车辆的换道实现,而非考虑交通系统运行情况.以换道车辆和受影响车辆构成的系统整体为控制对象,以换道决策到换道完成后整个过程为控制时间域,构建由预测层和决策层构成的双层换道控制策略.预测层基于模型预测控制理论预测系统协作换道过程,并向决策层输出行驶成本,决策层选取最优行驶成本,输出控制命令和控制输入.通过迭代数值算法求解数学模型,并在MATLAB上搭建仿真平台,定性分析参数与结果之间的关系,选择合适的参数进行快速路的场景模拟,验证换道策略的协作换道和决策换道功能.