基于交互换道的车辆控制方法以及装置与流程

本发明涉及车辆控制，尤其涉及一种基于交互换道的车辆控制方法以及装置。

背景技术：

1、自动驾驶技术的快速发展为智能交通系统带来了变革性机遇，换道往往作为自动驾驶车辆在复杂交通环境中执行的核心驾驶行为之一，特别是在城市道路场景中，车辆往往需要在交通拥堵、车流密集的条件下完成换道动作，此时自车与目标车道上的后方车辆之间形成一种动态的博弈关系，自车试图并入目标车道，而后车可能选择减速让行也可能选择加速拒绝，这种双向交互的复杂性和不确定性使得换道决策面临极大的挑战。现有技术中针对自动驾驶换道决策通常通过蒙特卡洛树搜索方法，但在使用过程中通常将目标车道上的后方车辆视为被动运动体，并未在搜索树的构建过程中建立自车与目标车道后车之间的双向交互模型，无法真实反映人驾行为中后车根据自车动作进行响应的交互特性，从而导致换道轨迹的平滑性较差。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于交互换道的车辆控制方法以及装置，用于解决相关技术中在换道的规划过程中，忽略后车动作导致换道轨迹平滑性较差的技术问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种基于交互换道的车辆控制方法，所述方法包括：

3、获取预测轨迹；

4、根据所述预测轨迹中自车的当前状态与目标后车的当前状态，构建初始搜索树的根节点，所述目标后车为目标车道上当前位于所述自车后方的车辆；

5、在针对所述自车和所述目标后车构建的加速度区间内，根据所述根节点进行多轮迭代，得到包括多个子节点的目标搜索树，其中，每轮迭代向下扩展子节点，并确定扩展得到的子节点的节点价值以及与扩展得到的子节点关联的节点的节点价值，每个所述子节点包括自车和后车的构建状态信息；

6、根据每个子节点的节点价值，从所述根节点的多个子节点中选取出目标子节点；

7、根据所述目标子节点中包含的构建状态信息控制所述自车进行换道，以使所述自车位于所述目标车道。

8、第二方面，本发明实施例提供了一种基于交互换道的车辆控制装置，所述装置包括：

9、获取模块，用于获取预测轨迹；

10、构建模块，用于根据所述预测轨迹中自车的当前状态与目标后车的当前状态，构建初始搜索树的根节点，所述目标后车为目标车道上当前位于所述自车后方的车辆；在针对所述自车和所述目标后车构建的加速度区间内，根据所述根节点进行多轮迭代，得到包括多个子节点的目标搜索树，其中，每轮迭代向下扩展子节点，并确定扩展得到的子节点的节点价值以及与扩展得到的子节点关联的节点的节点价值，每个所述子节点包括自车和后车的构建状态信息；

11、选取模块，用于根据每个子节点的节点价值，从所述根节点的多个子节点中选取出目标子节点；

12、控制模块，用于根据所述目标子节点中包含的构建状态信息控制所述自车进行换道，以使所述自车位于所述目标车道。

13、第三方面，本发明实施例提供了一种车辆，包括：

14、处理器；

15、用于存储所述处理器执行指令的存储器，其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如第一方面所述的方法。

16、第四方面，本发明实施例提供了一种存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述车辆能够执行如第一方面所述的方法。

17、第五方面，本发明实施例提供了一种计算机程序产品，所述程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行如第一方面所述的方法。

18、依据本发明实施例提供一种基于交互换道的车辆控制方法，获取预测轨迹；根据所述预测轨迹中自车的当前状态与目标后车的当前状态，构建初始搜索树的根节点，所述目标后车为目标车道上当前位于所述自车后方的车辆；在针对所述自车和所述目标后车构建的加速度区间内，根据所述根节点进行多轮迭代，得到包括多个子节点的目标搜索树，其中，每轮迭代向下扩展子节点，并确定扩展得到的子节点的节点价值以及与扩展得到的子节点关联的节点的节点价值，每个所述子节点包括自车和后车的构建状态信息；根据每个子节点的节点价值，从所述根节点的多个子节点中选取出目标子节点；根据所述目标子节点中包含的构建状态信息控制所述自车进行换道，以使所述自车位于所述目标车道。在根据根节点迭代的过程中，针对自车与目标后车分别构建不同的加速度，并以构建的加速度组合扩展子节点，使每个子节点对应一组自车加速度与目标后车加速度，由此在目标搜索树的子节点中可以同时体现自车与后车的交互关系，再通过多轮迭代，动态探索自车不同加速度选择与后车不同响应模式组合下的多种交互演化路径，使得换道决策不再依赖于对后车的固定预测，而是基于目标搜索树中各子节点的节点价值，从中选取目标子节点控制自车进行换道，从而有效改善了相关技术在换道规划过程中因忽略后车动作响应而导致换道轨迹平滑性较差的技术问题。

1.一种基于交互换道的车辆控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，所述根据所述根节点进行多轮迭代，其中，每轮迭代的步骤包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述初始子节点对应的假设加速度包括所述自车对应的第一假设加速度和所述目标后车对应的第二假设加速度；

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始子节点对应的假设加速度在规划时域内模拟出候选路径，并确定所述候选路径的路径总价值，包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述父节点的构建状态信息包括所述自车的第一自车状态信息和所述目标后车的第一后车状态信息，所述模拟子节点的构建状态信息包括所述自车的第二自车状态信息和所述目标后车的第二后车状态信息；

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一自车状态信息包括第一自车车速、第一自车纵向位置；所述第二自车状态信息包括第二自车纵向位置、第二自车横向位置以及第二自车航向角；所述轨迹点序列包括所述自车在所述规划时域内每个时间步长所处的理论轨迹点；

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根节点中所述自车的当前状态包括当前车速，当前车速包括当前纵向车速；

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用五次多项式，生成所述自车在所述规划时域内各个采样时刻所处的理论横向位置，包括：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一后车状态信息包括第一后车纵向位置、第一后车车速以及第一后车加速度；所述第二后车状态信息包括第二后车纵向位置、第二后车车速以及第二后车加速度；

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对比所述模拟子节点的构建状态信息是否满足安全条件，包括：

11.如权利要求2-10任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述候选路径的路径总价值，包括：

12.如权利要求2-10任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述路径总价值反向确定所述候选路径上所有节点的节点价值，包括：

13.如权利要求2-10任一项所述的方法，其特征在于，所述从所述根节点和已扩展子节点中选取出目标扩展节点，包括：

14.一种基于交互换道的车辆控制装置，其特征在于，所述装置包括：

15.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：