车联网环境下自动驾驶车辆车道选择决策模型

摘要

试验车道选择行为是自动驾驶车辆最基本的决策行为之一,利用车联网技术可以使车道选择结果更加全面、合理。首先,对高速公路自动驾驶车辆车道选择决策过程进行分析,并以车联网感知通信范围内的车辆的平均速度、重车比例及前往车道的理想换道时间为主要指标创建成本函数,根据计算结果输出最优车道序列;然后,以Gipps安全驾驶模型为基础,构建下层安全条件判断模型对最优车道序列进行筛选,获得安全可行的最优目标车道;最后,搭建高速公路基本路段的仿真环境,利用仿真试验对建立的模型进行验证,并分析重车比例、车道间的速度差等要素对模型结果的影响和模型的安全性特征。研究结果表明:该模型综合考虑主车感知范围内的多项指标,使其行驶优势得到增强,并且提高了换道成功概率;当车道上车流参数发生变动时,模型始终表现出良好的区分度;在当前间隙不满足换道条件时,通过考虑前、后方多个间隙,使车辆充分把握主动换道的机会,实现行车收益最大化;该模型具有安全性高、适应性强等特点,可为未来车联网环境下的自动驾驶车辆车道选择提供借鉴。