宏观及微观路径规划条件下的换道驾驶行为分析及评价

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随着时代的发展,汽车的保有量越来越大,汽车的增长在给人们带来方便的同时,也带来了交通堵塞甚至交通事故等问题。而近年来,智能技术在汽车领域得到了广泛的应用,无人驾驶车辆的发展可创新性的提出闭环回路“人-车-路(环境)”中的“人”,更能提高车辆驾驶的安全性,无人驾驶车辆已成为汽车发展的主流。国外无人车的研发进程十分迅速,关于无人车的评价体系也较为完整。而从刚结束的“智能车未来挑战”及“2016中国智能汽车大赛”可以看出,我国也在无人驾驶车辆的发展上不断努力,如何定量的评价无人驾驶车辆,也将是我国无人驾驶领域发展的重要方向。换道行为是城市道路交通中一个最常见的交通现象,也是发生交通事故频率最高的一种驾驶行为,有关换道模型的研究非常丰富,所以本研究基于有人换道驾驶行为及模型,并结合国内外有关无人车测评的研究近况,定量评价无人驾驶车辆智能换道行为。围绕无人驾驶车辆换道行为,我们主要从平稳性、时间性、安全性和智能性四个大的基准建立评价体系。对于换道行为,应先从换道需求进行换道行为分析,本文先通过两地之间的几何拓扑特性进行宏观规划,并对交叉口处的转向进行概率分析,从而根据转向行为发生前进行宏观换道,来评价换道行为的智能性;通过录像等观察城市道路的车辆换道行为,将车辆换道时间作为评价车辆时间性的指标,并用数据验证了选择的科学性;考虑换道情况下避免任何碰撞为前提,建立了最小安全距离的换道模型并进行了仿真,通过车辆相对速度和相对距离,确立了安全区和非安全区,基于相对速度和相对距离的模糊规则和隶属度集,为换道行为的安全性基准指标的设置提供科学保障;通过虚拟视景仿真平台,验证加速度及方向盘转角的变化对于换道行为平稳性的关系,并作为智能换道行为平稳性的指标;最后通过层次分析法与模糊综合评价相结合的方法,为无人驾驶换道行为做定量评价,并为无人驾驶车辆技术提供评测依据。
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