超高速公路自动驾驶车辆换道轨迹规划策略

为提高自动驾驶车辆在超高速公路行驶的安全性,提出了一种换道轨迹规划策略。首先,采用5次多项式生成一般变道轨迹簇,以车辆动力学极限和周围交通车辆为约束,将轨迹规划问题量化为求解换道行为持续时间;接着,考虑车辆动力学约束,建立了车辆动力学模型和Brush轮胎模型,基于所建立汽车模型的轮胎侧向力数据求解轮胎侧偏刚度,辅以魔术轮胎模型,验证所求轮胎侧偏刚度;然后,引入质心侧偏角-横摆角速度相平面,得到高速车辆安全驾驶包络线,并给定多组车速和附着系数进行CarSim仿真训练,确定满足车辆动力学约束的最短换道时间;最后,考虑与周围交通车辆的避撞约束,分析3种典型的换道场景,基于单障碍车的位置,确定满足避撞要求的最短与最长换道持续时间,建立满足安全换道要求的换道持续时间阈值模型。经多参数安全换道域检验,所建立的车辆安全换道持续时间边界模型能够在给定参数下求解出安全可行的换道轨迹,为超高速公路换道行为提供轨迹参考,提高超高速公路换道行为的安全性。

高速公路拥堵工况下自动驾驶车辆切入场景测试集构建与安全性评估

为评估中国高速公路拥堵工况下自动驾驶汽车在切入场景中的安全风险,从自然驾驶数据集中提取64个切入样本,采用六层次模型和相关性分析方法确定场景要素范围,通过抽样生成1 000个测试用例并构建安全评估指标体系分析车辆运行安全,运用随机森林算法确定引发风险的关键因素。结果表明:在1 000个测试用例中,风险场景占比5.3%,纵向相对速度是导致风险的关键要素;拥堵工况下,环境车辆速度低于自动驾驶车辆速度23%时形成高风险切入场景,该指标可作为拥堵切入场景下自动驾驶汽车识别风险的预测指标,亦可用于该场景下的事故责任认定。

面向L3级自动驾驶高速公路道路测试场景的构建方法

自动驾驶技术的发展离不开道路测试,科学完善的自动驾驶测试评价体系需要完整的测试场景做支撑。高速公路场景作为L3级自动驾驶的典型应用场景,相关的测试标准、测试方法、测试场景亟需明确。文章通过对L3级自动驾驶高速公路道路测试场景来源、场景分类与要素、场景构建关键技术等分析,结合L3级自动驾驶高速公路应用场景,从自动驾驶车辆应急处置、人工介入能力和综合驾驶能力等方面,提出L3级自动驾驶高速公路道路测试场景及测试项目,为后续道路测试评价方法提供基础。

高速公路合流区主要参数对自动驾驶车辆的影响

为探究现有高速公路合流区对自动驾驶车辆的适应性,分析现有高速公路合流区加速车道长度和通视三角区角度对自动驾驶交通流的影响规律,并与传统交通流进行对比。依据自动驾驶车辆在感知、跟驰和换道行为以及与周围车辆的协作方面更迅速安全等特点,改进了Krauss跟驰模型和LC2013换道模型以适应自动驾驶车辆特征。依据车辆换道可接受间隙建立车辆跟驰间距计算公式,在满足换道安全的基础上对跟驰模型参数进行改进。结果表明:在现有的高速公路合流区平面设计参数条件下,自动驾驶交通流的安全性、效率及稳定性均优于传统交通流,与传统交通流相比,自动驾驶交通流冲突数减少了100%,平均延误降低了60%~71%,平均车速提高了近20%且更稳定;在不同平面设计参数下,自动驾驶车辆的冲突数均为0,平均延误保持在0.65 s左右,平均车速稳定在33~34 m/s。现有的高速公路合流区平面设计参数在安全、效率和稳定性方面均能较好地适应自动驾驶车辆,且参数的取值对自动驾驶车辆影响不大。

高速公路车路协同自动驾驶条件及技术研究

在当今社会科学技术水平快速发展的背景下,各行各业也都在不断创新发展中,本文主要是针对交通运输行业中高速公路车路协同自动驾驶条件进行相关研究,寻找更适合于建设高速公路自动驾驶系统的方法,同时基于当前的实际情况找到一条有效的发展途径以及探讨车路协同自动驾驶对我国高速公路起到的重要作用。

高速公路上匝道自动驾驶交通排放影响分析

针对自动驾驶汽车(AVs)大规模实地测试条件尚不成熟的问题,应用计算机数值仿真实验,分析AVs与手动驾驶车辆混合行驶下的交通排放.考虑AVs与手动驾驶车辆在反应延时以及安全跟车时距上的差异性,应用智能驾驶模型分别构建两类车辆的微观跟驰模型;考虑AVs与手动驾驶车辆混合行驶时车辆空间位置的随机性,设计高速公路上匝道计算机数值仿真实验;以数值仿真实验结果为基础,应用交通流排放与油耗评价模型,分析不同AVs比例对交通排放及油耗的影响.研究结果表明:交通排放与油耗随着AVs比例的增加而下降;相比于手动驾驶车辆,100%比例的AVs可将排放与油耗降低73.17%~80.57%,但当AVs比例小于10%时,排放与油耗的降低小于8.22%.

面向高速公路车辆切入场景的自动驾驶测试用例生成方法

为在自动驾驶汽车基于场景的测试中生成涵盖相应场景中复杂多变的真实交通运行过程的测试用例,从highD数据集中提取车辆切入场景的多个实际样本,通过分析运动参数和参与车辆之间的位置关系,建立车辆切入场景的描述模型,根据切入点的碰撞时间评估该方案的风险程度,并结合描述模型中参数的分布,采用蒙特卡罗方法生成测试用例。结果表明,生成的车辆切入测试用例能够覆盖所有风险等级,可较好地支持自动驾驶测试。

自动驾驶车辆对高速公路混合交通流影响研究

高速公路上自动驾驶车辆与普通车辆相互作用会影响车流的总体运行效率,考虑不同比例的自动驾驶车流,构建元胞自动机模型对混合车流进行数值模拟研究.分析单车道的车流特性,当车流密度大于0.1时,在相同的车流密度下自动驾驶车辆占比越大,车流整体速度和交通流量越大.引入安全系数对双车道车流特征进行仿真发现,当车流密度在0.1~0.8时,车辆之间的相互作用很频繁,车辆变道概率更大.仿真不同长度自动驾驶车队在混合流中运行,发现当自动驾驶车辆占比在10%~30%,自动驾驶车队长度为10和12时,车辆的速度差异、换道频率较小,车流状态更平稳.

超高速公路虚拟轨道模型的构建与验证研究

为提高超高速公路行驶安全性,用建立数学模型的方法研究了超高速公路虚拟轨道系统。该系统由信息采集子系统、信息处理子系统和信息反馈子系统组成。通过理论分析与信息采集子系统得到的数据,建立了直线路段和曲线路段上虚拟轨道偏离计算模型。利用计算模型得到了直线路段车辆偏离虚拟轨道安全范围时的预警信号值;曲线路段汽车驶离虚拟轨道安全范围所需时间及距离数据判断值。研究结果表明:当汽车行驶在超高速公路直线路段上时,理论距离与传感器检测距离的平方之差的绝对值小于1.85、2.78、3.70 m2时,就可保证车辆偏离中心线的距离分别小于0.50、0.75、1.00 m。当汽车行驶在曲线路段上时,汽车驶离虚拟轨道安全范围所需时间与行车速度、虚拟轨道安全范围以及曲线半径有关;偏离虚拟轨道的阈值分别取0.50、0.75、1.00 m,预警信号值为2、3、4 m时,可保证车辆不会驶离虚拟轨道安全阈值范围。因此,超高速公路虚拟轨道系统可将车辆限制在虚拟轨道安全范围内行驶,保证超高速公路行车的安全性。

一种面向高速公路自动驾驶的人机交互方案设计

针对高速公路自动驾驶功能,文章所设计的人机交互方案,充分考虑了如何让驾驶员建立对自动驾驶系统的信任,将自动驾驶的周围环境和功能状态以合理的方式通过仪表、MP5、安全带震动等方式展现给驾驶员。在系统无法完成驾驶任务,需要驾驶员接管时,人机交互系统能够通过视觉、听觉、触觉的方式,给用户多维度的提醒,确保车辆驾驶权在驾驶员和自动驾驶系统之间的顺利交接。

高精度地图定位在高速公路自动驾驶系统中的应用

自动驾驶已经成为全球汽车产业的战略发展方向,其中L3级高速公路自动驾驶是最有可能率先落地的自动驾驶系统,高精度地图和定位系统是自动驾驶系统的关键一部分,近年来发展迅速,已经达到可量产状态。文章首先分析了自动驾驶和高精度地图定位的发展现状,然后,对高精度地图和定位系统在自动驾驶系统的地理围栏判定和感知冗余方面的应用进行了研究,最后初步提出了高精度地图定位测试方案。

高速公路车路协同智能交互体系自动驾驶技术探究

随着我国经济的飞速发展,高速公路规模不断扩大,智能化、信息化水平不断提高。"十三五"期间,国家将进一步加大智慧高速公路建设步伐。通过建设高速公路状态感知体系、高速公路基础通信体系以及高速公路路管平台体系可以构建一整套完善的基于高速公路领域的车路协同智能交互体系,以实现V2X的信息互联,为自动驾驶提供更大范围的感知能力、风险预判以及路径规划。中国高速公路作为相对封闭的独立收费运营系统,面对货车、卡车等固定线路的远距离运输物流车辆,预计将成为最先实现的自动驾驶应用场景。

高速公路电子信标网络自动驾驶系统构想

为了解决高速公路自动驾驶问题,这里提出了一种电子化高速公路信标网络的构想。信标装置安装在高速公路两侧,位置精确已知,行驶汽车用户通过测量自身与多个电子信标的距离来实时定位,每辆汽车将自身位置实时发布并实时获取附近区域其他车辆位置信息,经综合处理来感知外界路况信息,最终实现汽车用户自动驾驶。

中国将建首条超级高速公路全面支持自动驾驶

据悉,全国首条超级高速公一一杭绍南高速公路即将到来。线位方案全长约161公里,规划成向6车道,设计时速120公里,预计2021年通车。该公路将具备智能、快速、绿色、安全的四大要素。在这条超级高速公路上,将构建大数据驱动的智慧云控平台。通过智能系统、车辆管控,有效提升高速公路运行速度,在目前平均速度90公里/小时的基础上,使车速提升20%~30%;构建人、车、路协同系统,远期将全面支持自动驾驶,并结合元钱充电技术实现边行车边充电。

高速公路设置自动驾驶专用车道的利弊分析

安全、高效、稳定是自动驾驶技术追求的目标,技术先导下的快速工程化应用有助于技术的进一步发展。通过对高速公路是否设置自动驾驶专用车道的对比研究,论述了自动驾驶技术领域两种发展模式的利弊,以高速公路是否设置自动驾驶专用车道为研究对象,从工程的风险控制、伦理责任和功利主义等角度分析相关项目的工程价值、伦理内涵、技术依据。研究内容可为该类项目决策提供理论支撑。

自動化高速公路與無人驾驶汽車

世界各大城市面臨的最頭疼的問題之一是交通擁擠、事故叠出。據統計,美國高速公路上,合計每行駛1億英里就有一名司機死於交通事故,其中90％的事故址由於人為駕駛失誤造成的。通過修建新的高速公路來解决日益增加的交通流量的方法並非總能奏效,因為这需要佔用大面積可耕地,甚至於居民密集區的土地。一些專家們認為,解决交通擁擠的另一辦法是,設法增加現有高速公路的通行車輛密度,建造自動化高速公路系統,研製和發展由計算機駕駛的汽車,使汽車能快速、安全又暢通無阻地行駛在原已十分擁擠的公路上。

浙江将建设超级高速公路全面支持自动驾驶

浙江省将建设一条超级高速公路。在这条超级高速公路上，将构建大数据驱动的智慧云控平台，通过智能系统、车辆管控，有效提升高速公路运行速度，使车辆平均运行速度提升20％～30％。

我国建成首个自动驾驶封闭高速公路测试环境

该区域位于无锡市通锡高速公路南通方向,相关企业能在该区域内开展《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》所要求的高速行驶情景驾驶能力测试。

自主巡航:大陆集团展示高速公路高度自动化驾驶的未来

在高速公路上，高度自动化驾驶车辆不再只是不切实际的幻想。2012年，大陆集团已经在美国内华达州的公路开始测试这些系统。目前，这家科技公司已经在德国、美国、日本和中国建立全球开发车辆。