一种车辆跟驰控制方法和系统

技术特征：
1.一种车辆跟驰控制方法，其特征在于，所述方法包括步骤：s1：采集并处理道路交叉口交通数据，识别并提取车辆跟驰行为；s2：构建车辆2d边界盒模型，获取高分辨微观交通信息，所述高分辨微观交通信息包括车辆的瞬时速度和跟驰间距；s3：根据所述高分辨率微观交通信息，分析同一车道上目标车辆与前导车辆的运行状态，同时分析车辆的瞬时速度及跟驰间距随时间变化的曲线，判断分析目标车辆驾驶员是否具有超车意愿；s4：针对不同驾驶员意愿，采用相应的车辆跟驰控制方法控制车辆运行。2.根据权利要求1所述的车辆跟驰控制方法，其特征在于，步骤s1包括：交通数据采集，点云数据背景滤除，交通目标检测，车辆运行轨迹提取，跟驰行为识别与提取。3.根据权利要求2所述的车辆跟驰控制方法，其特征在于，所述交通目标检测方法为dbscan聚类算法，首先根据激光雷达点云数据的特点和交通目标点云的空间排布规律，选定预设的聚类半径和最小聚类点个数，进行目标检测，然后根据坐标关系清除所有道路空间之外区域的交通目标，再根据不同交通目标的点云特征差异，从所有目标中识别提取出车辆目标，并记录每个车辆目标在道路空间中的位置。4.根据权利要求1所述的车辆跟驰控制方法，其特征在于，步骤s2所述的构建车辆2d边界盒模型方法包括：首先将车辆目标点云投影至xoy平面，然后对目标点云进行凸包点提取，最后根据最小面积法原理构建边界盒模型。5.根据权利要求1所述的车辆跟驰控制方法，其特征在于，步骤s2所述获取高分辨微观交通信息的方法为：通过边界盒模型估计车辆的尺寸，并确定出车头的位置；比较相邻帧中车辆的位置变化，计算得到车辆的瞬时速度；比较跟驰过程中前后两车的位置关系，计算得到跟驰间距。6.根据权利要求5所述的车辆跟驰控制方法，其特征在于，所述车辆的瞬时速度和跟驰间距的计算方法如下：
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（1）
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（2）
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（3）其中为目标车辆的瞬时速度，和分别为车辆在时刻和
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时刻的车头位置坐标，和
分别为两车的车头间距与跟驰间距，和分别为前导车辆和跟驰车辆的车头位置坐标，为前导车辆的车长。7.根据权利要求1所述的车辆跟驰控制方法，其特征在于，步骤s3所述判断分析目标车辆驾驶员是否具有超车意愿的方法为：统计分析跟驰间距随车速变化的情况，若跟驰间距随着速度的增大而减小，则驾驶员具有超车意愿；若跟驰间距随着速度的增大而增大，则驾驶员不具超车意愿。8.根据权利要求7所述的车辆跟驰控制方法，其特征在于，所述针对不同驾驶员意愿，采用相应的车辆跟驰控制方法控制车辆运行，包括：若判断目标车辆驾驶员具有超车意愿，则采用考虑驾驶人超车意愿的跟驰模型对目标车辆进行速度控制，否则采用常态情况下的车辆跟驰控制策略。9.根据权利要求8所述的车辆跟驰控制方法，其特征在于，所述考虑驾驶人超车意愿的跟驰模型，具体包括：
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（4）其中是第n个跟驰车辆在时刻的加速度，是第n个跟驰车辆在时刻的速度，是第n个跟驰车辆与第n-1个车辆在 时刻的速度差，是两车在时刻的间隔距离； 为常态跟驰下的车辆跟驰控制方法的模型参数，为考虑驾驶员超车意愿的车辆跟驰控制方法的模型参数。10.根据权利要求8所述的车辆跟驰控制方法，其特征在于，考虑驾驶员超车意愿的车辆跟驰控制在通过模型控制的同时，另外引入两个距离参数：最小安全距离和变道距离 ；首先判断跟驰间距与的大小，若 >，则继续执行考虑驾驶员超车意愿的车辆跟驰控制策略；若<，接着判断左侧车道是否满足超车变道的条件；若满足条件，车辆执行变道超车的控制策略；若不满足条件，再判断跟驰间距与的大小；若 >，则继续执行考虑驾驶员超车意愿的车辆跟驰控制策略；若<，车辆放弃超车意愿，执行常态跟驰下的车辆跟驰控制
策略，直到满足> 后，再重新执行考虑驾驶员超车意愿的车辆跟驰控制策略。

技术总结
本发明公开了一种车辆跟驰控制方法和系统，在城市道路交叉口场景下考虑驾驶人超车意愿，用以改善车辆个性化驾驶风格对交叉口交通安全的影响。该方法包括以下步骤：1）采集城市道路交叉口的车辆行驶数据，识别并提取车辆跟驰行为；2）通过构建2D边界盒模型的方法，获取跟驰过程中的高分辨微观信息；3）分析同一车道上目标车辆与前导车辆的运行状态，速度及间距变化，判断目标车辆是否具有超车意愿；4）基于不同行驶状态下的跟驰模型，实时控制车辆加速度变化。本发明通过分析路测传感器获取的交通信息，进行车辆跟驰决策判断，避免交通事故，既提高了城市道路交叉口的通行效率，又保障了交叉口跟驰过程中车辆行驶的安全性。叉口跟驰过程中车辆行驶的安全性。叉口跟驰过程中车辆行驶的安全性。


技术研发人员：郑建颖 杨泽 郁树梅 孙荣川
受保护的技术使用者：苏州大学
技术研发日：2022.05.06
技术公布日：2022/6/7