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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明公开了一种基于人工势场的自由流状态车辆自主控制方法，涉及车辆主动安全领域。该方法基于人工势场，通过模拟不同道路和环境条件下车辆行驶的安全风险对基础势场强度进行调整，计算自由流状态下的车辆所受到的虚拟斥力，根据斥力大小自主地对车辆的加速度进行调整，计算得到的结果即为车辆自主控制方法在当前位置下所应采用的加速度。此方法能够很好地反映不同的道路曲率和天气条件下车辆行驶的安全风险，并根据风险程度调整车辆的加速度，使得车辆能够自主灵活地根据道路情况及时地改变驾驶策略并安全行驶，此方法可应用于自动驾驶领域。

主权项：1.一种基于人工势场的自由流状态车辆自主控制方法，其特征在于，实时执行以下步骤A至步骤D，获得目标车辆当前应采取的加速度a，并应用当前应采取的加速度a更新目标车辆的行驶速度v，完成对目标车辆的自主控制；步骤A:根据目标车辆所在区域的道路信息，并根据所述道路信息中的道路标线信息，计算目标车辆所在区域关于道路标线信息的基础势场强度分布EL，随后执行步骤B；其中，步骤A中按如下公式： 计算基础势场强度分布EL；其中，Eb为预设常数项，表示道路势场强度初始值，Ai为各道路标线类型序号i对应的势场强度系数，n为道路标线类型数量，j车道线序号；为目标车辆与道路标线的距离矢量，σ为目标车辆靠近道路标线时势场强度上升的速度或目标车辆远离道路标线时势场强度下降的速度；步骤B:根据目标车辆所在区域的天气环境信息，并根据目标车辆所在天气环境信息所涉及的天气条件影响系数kw取值，以及目标车辆所在道路信息中涉及的道路曲率影响系数kc取值；针对基础势场强度分布EL，结合天气条件影响系数kw取值、道路曲率影响系数kc取值，计算调整系数的势场强度EL'，E'L＝EL×kc×kw随后执行步骤C；步骤C:根据目标车辆的自身信息,并计算目标车辆的近似质量m'；基于步骤B获得的调整系数的势场强度EL'，以调整系数的势场强度EL'与目标车辆近似质量m'的乘积，计算目标车辆的当前虚拟斥力F；随后执行步骤D；步骤C包括如下步骤C1至步骤C2：步骤C1：根据目标车辆的自身质量m、目标车辆的当前速度v、按如下公式：m'＝m×eβv，计算目标车辆的近似质量m'；其中，β为车速影响系数；步骤C2：根据步骤D1获得的m'，步骤B获得的当前势场强度EL'，按如下公式： 计算当前目标车辆的虚拟斥力F；其中，Eb为常数项，表示道路势场强度初始值，Ai为道路标线类型对应的势场强度系数，i为道路标线类型序号，n为道路标线类型数量，j为车道线序号，dAj为目标车辆与道路标线的距离矢量，σ为目标车辆靠近道路标线时势场强度上升的速度或目标车辆远离道路标线时势场强度下降的速度，β为车速影响系数；步骤D:计算目标车辆的期望加速度ab、以及目标车辆在当前虚拟斥力F下的加速度aF，并进一步计算ab与aF的差作为目标车辆当前应采取的加速度a；步骤D包括如下步骤D1至步骤D3：步骤D1：按如下公式：ab＝amaxtanhv0-v，计算目标车辆的期望加速度ab；其中，amax为允许的目标车辆的加速度的最大值，v0为目标车辆的期望速度，v为目标车辆的当前速度；步骤D2：按如下公式： 计算目标车辆在虚斥力F下的加速度aF；步骤D3：目标车辆当前应采取的加速度a，即a＝ab-aF： 其中，amax为允许的目标车辆的加速度的最大值，v0为目标车辆的期望速度，v为目标车辆的当前速度，Eb为常数项，表示道路势场强度初始值，Ai为道路标线类型对应的势场强度系数，i为道路标线类型序号，n为道路标线类型数量，j为车道线序号；为目标车辆与道路标线的距离矢量，σ为目标车辆靠近道路标线时势场强度上升的速度、以及目标车辆远离道路标线时势场强度下降的速度，β为车速影响系数。

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权利要求：

百度查询： 东南大学 一种基于人工势场的自由流状态车辆自主控制方法