无人驾驶车辆可以增强道路安全性、有效减少交通流量和降低燃料消耗,促进整体社会发展,在城区交通系统中有着重大的应用价值。而其中,十字路口作为典型复杂交通场景,是无人驾驶车辆在城市道路的应用问题是亟待解决的重要问题。本文在国家重点研发计划项目“新型多功能智能车载终端研制及应用(2018YFB1600701)”的支持下的支持下,主要针对他车通过城区十字路口的意图随机性,对无人驾驶车辆的行为安全策略进行研究,主要研究内容如下:基于PreScan平台的十字路口道路交通模型建立。调研西安市小寨十字路口交通情况,基于PreScan平台建立十字路口道路模型。针对十字路口道路交通情况的复杂性和不确定性,考虑实际交通运行规则,分析自车与他车的运动情况,确定有运动冲突的场景。十字交叉路口他车驾驶意图预测研究。根据实际数据采集,建立他车十字路口行驶意图的连续型隐马尔科夫模型,针对他车在十字路口表现出来的状态特性,选用混合二维高斯分布映射观察序列与隐状态序列之间的概率分布情况,对Baum-Welch算法进行修改。针对不同行驶状态分别设计交通场景,使用Viterbi算法对模型预测有效性进行验证,引入参考点和灵敏度指标衡量模型有效性。十字交叉路口他车动态轨迹预测研究。基于他车驾驶意图已知的前提对他车动态行驶轨迹进行预测,从而判断是否发生碰撞。分别使用扩展卡尔曼滤波算法与混合粒子滤波算法预测他车行驶轨迹和两车碰撞时刻。为了解决粒子滤波的退化问题,将粒子滤波与无迹卡尔曼滤波进行混合改进。针对四种碰撞情况分别设计碰撞场景,对两种预测模型的准确性进行验证并对比。无人驾驶车辆进行防撞轨迹重规划和轨迹跟踪控制研究。基于人工势场法原理建立无人驾驶车辆的轨迹规划器,为了避免最全最小陷阱的出现,对斥力势场函数进行改进优化,采用多项式拟合方法对轨迹规划器输出的参考轨迹进行拟合,为跟踪控制器提供跟踪目标。基于模型预测控制算法建立跟踪控制器,通过仿真验证控制有效性。论文以他车驾驶意图和动态轨迹预测为基础,研究无人驾驶车辆在十字路口的行为决策系统,具有一定的实际应用价值。