一种针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法
【专利摘要】本发明公开了一种针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，包括：坐标系建立步骤用于基于一活动坐标系建立待换道车辆的换道轨迹，并将待换道车辆的当前位置作为活动坐标系的原点，将沿待换道车辆的车道线方向作为活动坐标系的横向轴，将垂直于横向轴的方向作为活动坐标系的纵向轴；换道轨迹描述步骤用于基于活动坐标系，分别描述换道轨迹在横向轴和纵向轴上的偏移；轨迹约束步骤用于基于多个影响因素对换道轨迹的影响形成约束条件；轨迹获取步骤用于基于约束条件对换道轨迹进行约束，获取车辆的最终换道轨迹。
【专利说明】一种针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通仿真领域和计算机图形学领域，尤其涉及一种针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法。
【背景技术】
[0002]随着三维虚拟建模技术的发展，许多三维虚拟仿真系统中都需要融入逼真的车辆动画模拟效果，如virtual earth, city engine, city life等应用软件及游戏。城市路网内有大量的上下匝道、并线、交叉以及事故路段等，在这些路段处，会发生大量的车辆换道行为。因此，逼真细致的换道行为模拟，不仅有助于提高交通仿真的真实性，还可以很好的提高模拟结果的可信性。
[0003]现有的换道模拟方法主要是基于决策的方法。这些方法将换道行为简化为瞬间完成的动作，对换道的描述仅包括换道是否可行。尽管这些方法可以很好的确定换道行为是否可以发生，但无法描述换道过程，大大影响了动画仿真的效果。一些路径规划的模型，如微分-积分控制器模型、多项式模型等，可以补充用来描述换道过程中车辆的运动行为。这些方法被广泛应用于智能驾驶等系统上，然而这些方法大多过于耗时，主要是针对单个车辆的。车辆动画仿真中一般涉及到的车辆较多，应用这些方法在效率上存在瓶颈，所以这些方法很难应用于车辆动画仿真中。
[0004]总结来说，现有的换道模型的目的是为了实现整体上大致的交通状况分析，模型仅考虑换道是否可行，不关注换道具体如何进行。而为了实现车辆动画仿真，换道行为的描述的必须的。额外采用路径规划的方法会使得车辆动画仿真的效率降低。经过对换道模拟方法和路径规划方法的深入研究以及结合实际情况，发现解决该问题可以通过将路径规划的思想融入换道决策模型。实际中司机打算换道时判断换道是否可以发生可以认为是判断是否存在安全的换道轨迹。基于此，我们将换道是否可以发生的决策转化为是否存在安全的换道轨迹的决策，安全的条件包括车辆自身的运动学和动力学属性以及和和周围车辆的安全车距等。如果换道轨迹存在，是否可以换道以及如何换道信息就可以一次性得到。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，以解决现有技术中对换道行为模拟的方法需要采用换道决策方法和路径规划的方法相结合来描述，导致效率低下的问题。
[0006]为达上述目的，本发明提出了一种针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，包括:
[0007]坐标系建立步骤:基于一活动坐标系建立待换道车辆的换道轨迹，并将待换道车辆的当前位置作为所述活动坐标系的原点，将沿所述待换道车辆的车道线方向作为所述活动坐标系的横向轴，将垂直于所述横向轴的方向作为所述活动坐标系的纵向轴；
[0008]换道轨迹描述步骤:基于所述活动坐标系，分别描述所述换道轨迹在所述横向轴和所述纵向轴上的偏移；
[0009]轨迹约束步骤:基于多个影响因素对所述换道轨迹的影响形成约束条件；
[0010]轨迹获取步骤:基于所述约束条件对所述换道轨迹进行约束，获取所述车辆的最终换道轨迹。
[0011]上述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，所述活动坐标系为Frenet移动标架。
[0012]上述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，所述活动坐标系的原点为Frenet标架坐标系的原点,所述横向轴为Frenet标架的x轴方向，所述纵向轴为Frenet标架的y轴方向。
[0013]上述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，所述影响因素包括:车辆自身运动学、动力学属性和周围车辆条件。
[0014]上述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，所述换道轨迹由多项式方程描述为:
[0015]X (t) = Agt^Aat^A^^Ao
[0016]y (t) = B5t5+B4t4+B3t3+B2t2+B1t1+Bo
[0017]其中x(t)为车辆换道过程中在所述x轴方向上的偏移，y(t)为车辆换道过程中在所述y轴方向上的偏移。te [0，T]，T表示换道持续时长，为未知参数。Aii=0，l，2，3和BJ e [0, 5]为未知参数。
[0018]上述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，所述约束条件的公式为:
[0019]x(0) = 0, y (0) = 0, y (T) = L
[0020]χ，(0) = ν0, χ" (Τ) = ν1
[0021]χ，(t) e [0，vj’x" (t) e [a
break? ^long-l
[0022]f (0) = f (T) = 0
[0023]y" (0)= y" (T) = 0
[0024]x(t) ^ vCLT+gapCL；0-gapCL；min
[0025]x(t) ^ vTLT+gapTL；0-gapTL；min
[0026]x(t)彡 vTFT_gapTF，0+gapTF，min
[0027]其中，L为车道宽度，v0为换道开始时刻车辆横向上速度，Vi为司机预估的换道结束时车辆横向上能达到的速度值。ν_为车辆横向最大速度，abreak, along分别为车辆横向上的最大减速度和最大加速度。CL，TL，TF分别为当前车道前方车辆，目标车道前方车辆和目标车道后方车辆。gapu为换道开始时刻当前车辆和CL之间的距离，gapTw为换道开始时刻当前车辆和TL之间的距离，gapa，min为当前车辆和CL之间的安全距离，gapTL，min为当前车辆和TL之间的安全距离。
[0028]本发明还提供一种针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，采用如所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，包括:
[0029]坐标系建立模块:通过一活动坐标系建立待换道车辆的换道轨迹曲线，并将待换道车辆的当前位置作为所述活动坐标系的原点，将沿车道线方向作为所述活动坐标系的横向轴，将垂直于所述横向轴的方向作为所述活动坐标系的纵向轴；
[0030]换道轨迹描述模块:基于所述活动坐标系，描述所述换道轨迹曲线在所述横向轴和所述纵向轴上的偏移；
[0031]轨迹约束模块:基于所述车辆自身运动学、动力学属性和周围车辆条件对所述换道轨迹的影响形成约束条件，基于所述约束条件对所述换道轨迹进行约束；
[0032]轨迹获取模块:基于所述约束条件，获取所述车辆的最终换道轨迹。
[0033]上述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，其特征在于，所述活动坐标系为Frenet移动标架。
[0034]上述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，其特征在于，所述活动坐标系的原点为Frenet标架坐标系的原点,所述横向轴为Frenet标架的χ轴方向，所述纵向轴为Frenet标架的y轴方向。
[0035]上述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，其特征在于，所述影响因素包括:车辆自身运动学、动力学属性和周围车辆条件。
[0036]上述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，其特征在于，描述所述换道轨迹的多项式方程为:
[0037]χ (t) = Α^+ΑΖ+Α^+Α。
[0038]y (t) = B5t5+B4t4+B3t3+B2t2+B1t1+Bo
[0039]其中x(t)为车辆换道过程中在所述x轴方向上的偏移，y(t)为车辆换道过程中在所述y轴方向上的偏移。te [0，T]，T表示换道持续时长，为未知参数。Aii=0，l，2，3和BJ e [0, 5]为未知参数。
[0040]上述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，其特征在于，所述约束条件的公式为:
[0041]x(0) = 0, y (0) = 0, y (Τ) = L
[0042]χ，(0) = ν0, χ" (Τ) = ν1
[0043]χ，(t) e [0，vj’x" (t) e [a
break? ^long-l
[0044]y，(0) = y，(T) = 0
[0045]y" (0) = y" (T) = 0
[0046]x(t) ^ vCLT+gapCL；0-gapCL；min
[0047]x(t) ^ vTLT+gapTL；0-gapTL；min
[0048]x(t)彡 vTFT_gapTF，0+gapTF，min
[0049]其中，L为车道宽度，v0为换道开始时刻车辆横向上速度，Vi为司机预估的换道结束时车辆横向上能达到的速度值。ν_为车辆横向最大速度，abreak, along分别为车辆横向上的最大减速度和最大加速度。CL，TL，TF分别为当前车道前方车辆，目标车道前方车辆和目标车道后方车辆。gapu为换道开始时刻当前车辆和CL之间的距离，gapTw为换道开始时刻当前车辆和TL之间的距离，gapa，min为当前车辆和CL之间的安全距离，gapTL，min为当前车辆和TL之间的安全距离。
[0050]相比于现有技术中的方法，本发明主要的有益效果在于:既可以描述换道是否可以发生，也可以描述换道如何进行，满足了车辆动画仿真的需求；执行效率高，仅需要0(1)的时间计算复杂度就可以获得上述换道信息，和现有的基于决策的模型的计算复杂度保持在一个数量级，极大地提高了其在交通仿真中的应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]图1为本发明一体化的换道模拟方法流程示意图；
[0052]图2为本发明一体化的换道模拟方法实施例流程示意图；
[0053]图3为本发明一体化的换道模拟系统结构示意图。
[0054]其中，附图标记:
[0055]1坐标系建立模块 2换道轨迹描述模块
[0056]3轨迹约束模块 4轨迹获取模块
[0057]S1?S4、S10?S40:本发明各实施例的施行步骤
【具体实施方式】
[0058]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
[0059]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明做进一步的说明。
[0060]本发明提供一种一体化的换道模拟方法，主要是对具有换道需求的车辆，判断该车辆是否可以执行换道以及如何换道。换道需求指的是由于路径驱使(上下匝道、并线、路口处等车辆需要变换线路)或路况驱使(如事故路段处车辆需要绕道)情况下车辆的换道需求。该发明的思路是将影响车辆换道决策的约束转化为车辆换道轨迹的约束上，通过求解是否存在满足约束条件的换道轨迹，得出换道是否可以发生以及换道如何进行。具体内容包括坐标系的建立、换道轨迹方程的建立、轨迹方程约束的确定以及轨迹方程的求解四个部分。
[0061]如图1所示，本发明一种针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，包括:
[0062]坐标系建立步骤S1:基于一活动坐标系建立待换道车辆的换道轨迹，并将待换道车辆的当前位置作为活动坐标系的原点，将沿待换道车辆的车道线方向作为活动坐标系的横向轴，将垂直于横向轴的方向作为活动坐标系的纵向轴；
[0063]坐标系的建立部分，主要是为后续描述轨迹曲线方程创建空间参考。该部分包括空间参考系的确定、坐标原点的确定和χ、y坐标轴方向的确定。
[0064]换道轨迹描述步骤S2:基于活动坐标系，分别描述换道轨迹在横向轴和纵向轴上的偏移；
[0065]轨迹约束步骤S3:基于多个影响因素对换道轨迹的影响形成约束条件；
[0066]轨迹获取步骤S4:基于约束条件对换道轨迹进行约束，获取车辆的最终换道轨迹。
[0067]空间参考系的确定。主要是为了构建适合描述曲线坐标系，本发明采用的活动坐标系一Frenet移动标架来描述换道轨迹曲线；
[0068]坐标原点的确定。为坐标系确定原点坐标。根据活动标架的定义，本发明中对于具有换道需求的车辆，将其当前位置作为坐标系的原点；
[0069]x、y坐标轴方向的确定。为坐标系确定x，y轴。根据活动标架的定义，本发明将沿车道线方向作为Frenet标架的χ轴方向(横向)，将垂直于车道线方向作为Frenet标架的y轴方向(纵向)。
[0070]换道轨迹方程的建立部分。在上述坐标系下，采用三次多项式方程和五次多项式方程描述车辆在上述横向和纵向上的换道轨迹:
[0071]χ (t) = Agt^Aat^A^^Ao
[0072]y (t) = B5t5+B4t4+B3t3+B2t2+B1t1+Bo
[0073]其中x(t)表示车辆换道过程中在X轴方向上的偏移，y(t)表示车辆换道过程中在y轴方向上的偏移。te [0，T]，T表示换道持续时长，为未知参数。Aii = 0，l，2，3和Βμ e [0, 5]为多项式系数,为未知参数。
[0074]轨迹方程约束的确定部分。本发明考虑车辆自身的运动学、动力学属性以及周围车辆条件对换道轨迹的影响。自身的运动学动力学属性包括换道始末时刻以及换道过程中车辆位置、速度、加速度的约束。周围车辆的约束包括当前车道前方车辆(CL)、目标车道前方车辆(TL)和目标车道后方车辆(TF)对当前车辆换道行为的影响。采用如下式子表示这些约束和轨迹方程之间的关系:
[0075]x(0) = 0, y (0) = 0, y (Τ) = L
[0076]χ，(0) = ν0, χ" (Τ) = ν1
[0077]X，(t) e [0，ν—]，χ" (t) e [abreak, along]
[0078]y，(0) = y，(T) = 0
[0079]y" (0)= y" (T) = 0
[0080]x(t) ^ vCLT+gapCL；0-gapCL；min
[0081]x(t) ^ vTLT+gapTL；0-gapTL；min
[0082]x(t)彡 vTFT_gapTF，0+gapTF，min
[0083]其中，L表示车道宽度，为定值，国内标准一般3.8米，V(l表示换道开始时刻车辆横向上速度，V!表示司机预估的换道结束时车辆横向上能达到的速度值。Vmax表示车辆横向最大速度，ab_almg表示车辆横向上的最大减速度和最大加速度。va，Vtl，~分别表示当前车道前方车辆，目标车道前方车辆和目标车道后方车辆在换道开始时刻的速度。gap。。表示换道开始时刻当前车辆和CL之间的距离，gapTw为换道开始时刻当前车辆和TL之间的距离，gapa，min为当前车辆和CL之间的安全距离，gapTL，min为当前车辆和TL之间的安全距离。
[0084]轨迹方程的求解部分。根据上述约束，即可进一步求解获得车辆的换道轨迹。求解主要难点在于确定未知参数T，本发明通过经验参数对T的范围进行约定。
[0085]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
[0086]如图2所示，本发明所公开的一体化换道建模方法。通过该方法，能够实现对具有换道需求的车辆，得出换道是否可以进行以及换道如何进行。方法包括坐标系的建立、换道轨迹方程的建立、轨迹方程约束的确定以及轨迹方程的求解四步。
[0087]步骤S10:坐标系的建立。本发明实施例采用Frenet移动标架来描述换道轨迹曲线，对于具有换道需求的车辆，将其当前位置作为坐标系的原点，将沿车道线方向作为Frenet标架的χ轴方向(横向)，将垂直于车道线方向作为Frenet标架的y轴方向(纵向)。
[0088]步骤S20:换道轨迹方程的建立。采用如下多项式方程描述车辆的换道轨迹:
[0089]χ (t) = Agt^Aat^A^^Ao
[0090]y (t) = B5t5+B4t4+B3t3+B2t2+B1t1+Bo
[0091]其中X(t)表示车辆换道过程中在X轴方向上的偏移，y(t)表示车辆换道过程中在y轴方向上的偏移。te [0，T]，T表示换道持续时长，为未知参数。Aii = 0，l，2，3和Βμ e [0, 5]为未知参数。
[0092]步骤S30:轨迹方程约束的确定。上述轨迹多项式方程受如下式子的制约:
[0093]x(0) = 0, y (0) = 0, y (Τ) = L
[0094]χ，(0) = ν0, χ" (Τ) = ν1
[0095]χ，(t) e [0, vmax], χ" (t) e [a
break? ^long-l
[0096]y，(0) = y，(T) = 0
[0097]y" (0) = y" (T) = 0
[0098]x(t) ^ vCLT+gapCL；0-gapCL；min
[0099]x(t) ^ vTLT+gapTL；0-gapTL；min
[0100]x(t)彡 vTFT_gapTF，0+gapTF，min
[0101]其中，L为车道宽度，本发明实施例采用国内一般取值为3.8米，但本发明并不以此为限，％表示换道开始时刻车辆横向上速度，Vl表示司机预估的换道结束时车辆横向上能达到的速度值。表示车辆横向最大速度，abMak, almg表示车辆横向上的最大减速度和最大加速度。CL，TL，TF分别表示当前车道前方车辆，目标车道前方车辆和目标车道后方车辆。gap。^表示换道开始时刻当前车辆和CL之间的距离，gap^为换道开始时刻当前车辆和TL之间的距离，gapa，min为当前车辆和CL之间的安全距离，gapTL，min为当前车辆和TL之间的安全距离。
[0102]步骤S40:轨迹方程的求解。将上述式子约束作用于多项式方程，求解多项式方程系数。求解过程中通过经验参数对T的范围进行约定，然后即可唯一的确定多项式系数，从而得到以时间t为自变量的轨迹方程。
[0103]本发明还提供一种针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，采用如所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，包括:
[0104]坐标系建立模块1:通过一活动坐标系建立待换道车辆的换道轨迹曲线，并将待换道车辆的当前位置作为活动坐标系的原点，将沿车道线方向作为活动坐标系的横向轴，将垂直于横向轴的方向作为活动坐标系的纵向轴；
[0105]换道轨迹描述模块2:基于活动坐标系，描述换道轨迹曲线在横向轴和纵向轴上的偏移；
[0106]轨迹约束模块3:基于车辆自身运动学、动力学属性和周围车辆条件对换道轨迹的影响形成约束条件，基于约束条件对换道轨迹进行约束；
[0107]轨迹获取模块4:基于约束条件，获取车辆的最终换道轨迹。
[0108]其中，该活动坐标系为Frenet移动标架,该活动坐标系的原点为Frenet标架坐标系的原点，该横向轴为Frenet标架的χ轴方向，该纵向轴为Frenet标架的y轴方向。
[0109]综上所述，本发明提供的一种针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法及其系统能够实现仅需要0(1)的时间计算复杂度，该复杂度与基于决策的换道模型具有一个量级的复杂度，就可以获得整个车辆换道行为轨迹，包括车辆是否可以换道以及换道过程如何进行等。
[0110]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，包括: 坐标系建立步骤:基于一活动坐标系建立待换道车辆的换道轨迹，并将待换道车辆的当前位置作为所述活动坐标系的原点，将沿所述待换道车辆的车道线方向作为所述活动坐标系的横向轴，将垂直于所述横向轴的方向作为所述活动坐标系的纵向轴； 换道轨迹描述步骤:基于所述活动坐标系，分别描述所述换道轨迹在所述横向轴和所述纵向轴上的偏移； 轨迹约束步骤:基于多个影响因素对所述换道轨迹的影响形成约束条件； 轨迹获取步骤:基于所述约束条件对所述换道轨迹进行约束，获取所述车辆的最终换道轨迹。
2.根据权利要求1所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，所述活动坐标系为Frenet移动标架。
3.根据权利要求1所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，所述活动坐标系的原点为Frenet标架坐标系的原点,所述横向轴为Frenet标架的x轴方向，所述纵向轴为Frenet标架的y轴方向。
4.根据权利要求1所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，所述影响因素包括:车辆自身运动学、动力学属性和周围车辆条件。
5.根据权利要求1所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，所述换道轨迹由多项式方程描述为:
X (t) = Agt^Aat^A^^Ao
y (t) = 其中x(t)为车辆换道过程中在所述X轴方向上的偏移，y(t)为车辆换道过程中在所述y轴方向上的偏移。te [0，T]，T表示换道持续时长，为未知参数。Aii = 0，l，2，3和BiI e [O, 5]为未知参数。
6.根据权利要求1所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，所述约束条件的公式为:
X(O) = O, y (O) = O, y (T) =L
X，(O) = v0, X" (T) = V1
X (t) ^ [0，Vmax]，X (t) ^ t^break) ^-1ong] I，(O) = f ⑴=O I" (O) = y" (T) = O x(t) ^ vCLT+gapCL；0-gapCL；min x(t) ^ vTLT+gapTL；0-gapTL；min x(t) ^ vTFT-gapTF；0+gapTF；min 其中，L为车道宽度，V0为换道开始时刻车辆横向上速度，V1为司机预估的换道结束时车辆横向上能达到的速度值。为车辆横向最大速度，abreak, along分别为车辆横向上的最大减速度和最大加速度。CL，TL，TF分别为当前车道前方车辆，目标车道前方车辆和目标车道后方车辆。gapu为换道开始时刻当前车辆和CL之间的距离，gap"为换道开始时刻当前车辆和TL之间的距离，gapa，min为当前车辆和CL之间的安全距离，gapTL，min为当前车辆和TL之间的安全距离。
7.一种针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，采用如权利要求1-6中任一项所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟方法，其特征在于，包括: 坐标系建立模块:通过一活动坐标系建立待换道车辆的换道轨迹曲线，并将待换道车辆的当前位置作为所述活动坐标系的原点，将沿车道线方向作为所述活动坐标系的横向轴，将垂直于所述横向轴的方向作为所述活动坐标系的纵向轴； 换道轨迹描述模块:基于所述活动坐标系，描述所述换道轨迹曲线在所述横向轴和所述纵向轴上的偏移； 轨迹约束模块:基于所述车辆自身运动学、动力学属性和周围车辆条件对所述换道轨迹的影响形成约束条件，基于所述约束条件对所述换道轨迹进行约束； 轨迹获取模块:基于所述约束条件，获取所述车辆的最终换道轨迹。
8.根据权利要求6所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，其特征在于，所述活动坐标系为Frenet移动标架。
9.根据权利要求6所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，其特征在于，所述活动坐标系的原点为Frenet标架坐标系的原点,所述横向轴为Frenet标架的x轴方向，所述纵向轴为Frenet标架的y轴方向。
10.根据权利要求1所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，其特征在于，所述影响因素包括:车辆自身运动学、动力学属性和周围车辆条件。
11.根据权利要求6所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，其特征在于，描述所述换道轨迹的多项式方程为:
X (t) = Agt^Aat^A^^Ao
y (t) = 其中x(t)为车辆换道过程中在所述X轴方向上的偏移，y(t)为车辆换道过程中在所述y轴方向上的偏移。te [0，T]，T表示换道持续时长，为未知参数。Aii = 0，l，2，3和BiI e [O, 5]为未知参数。
12.根据权利要求6所述针对车辆动画仿真的一体化换道行为模拟系统，其特征在于，所述约束条件的公式为:
X(O) = O, y (O) = O, y (T) =L
X，(O) = v0, X" (T) = V1
X (t) ^ [0，Vmax]，X (t) ^ t^break) ^-1ong] I，(O) = f ⑴=O I" (O) = y" (T) = O x(t) ^ vCLT+gapCL；0-gapCL；min x(t) ^ vTLT+gapTL；0-gapTL；min x(t) ^ vTFT-gapTF；0+gapTF；min 其中，L为车道宽度，V0为换道开始时刻车辆横向上速度，V1为司机预估的换道结束时车辆横向上能达到的速度值。为车辆横向最大速度，abreak, along分别为车辆横向上的最大减速度和最大加速度。CL，TL，TF分别为当前车道前方车辆，目标车道前方车辆和目标车道后方车辆。gapu为换道开始时刻当前车辆和CL之间的距离，gap"为换道开始时刻当前车辆和TL之间的距离，gapa，min为当前车辆和CL之间的安全距离，gapTL，min为当前车辆和 TL之间的安全距离。
【文档编号】G06T13/20GK104282033SQ201410395133
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】王 华, 毛天露, 王兆其 申请人:中国科学院计算技术研究所