基于前车意图识别的自动驾驶车辆实时避障换道策略研究

作者：付智俊; 郭启翔; 何薇; 谢斌

来源：汽车电器, 2020, (12): 1-11.

DOI：10.13273/j.cnki.qcdq.2020.12.007

• 自动驾驶
• 换道策略
• 模型预测控制
• 实车试验

自动驾驶车辆换道安全是保证其正常行驶的基本操作。常见的换道策略采用"单次规划-实时跟踪"的框架,无法处理换道过程中的突发情形。针对换道过程中的实时避障问题,本文提出一种基于前车换道意图识别的"实时规划-实时跟踪"的新型换道策略。首先对原车道前车换道和目标车道前车减速两种避障工况进行意图识别,建立基于NGSIM数据集的随机森林模型,以此刻画前车当前运行特征与换道行为之间的关系,在此基础上构建双层判断条件和控制模式矩阵;其次,设计实时轨迹规划算法和横、纵向轨迹跟踪策略;然后,针对规划好的轨迹开发MPC+PID跟踪控制算法以实时控制车辆转向系统。最后针对提出的整体控制架构进行联合仿真与实车验证。结果表明:换道轨迹的实时更新提升了正常换道过程中的稳定性和换道效率;且在突发状况下,安全条件判断模块与控制矩阵共同决定控制模式,从而处理换道过程中的避障问题,显著提升换道避障过程中的稳定性。

• 单位
  东风汽车股份有限公司