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龍圖騰網(wǎng)獲悉重慶郵電大學(xué)申請的專利基于路側(cè)引導(dǎo)的城市路段多車協(xié)同軌跡規(guī)劃方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119811119B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-16發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號(hào)為：202411935817.8，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01C21/34；該發(fā)明授權(quán)基于路側(cè)引導(dǎo)的城市路段多車協(xié)同軌跡規(guī)劃方法是由黃鑫;王瀟洋;李永福;趙杭設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-12-26向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本基于路側(cè)引導(dǎo)的城市路段多車協(xié)同軌跡規(guī)劃方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及一種基于路側(cè)引導(dǎo)的城市路段多車協(xié)同軌跡規(guī)劃方法，屬于智能交通技術(shù)領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有技術(shù)下單車軌跡規(guī)劃通行效率不高的技術(shù)問題，其技術(shù)方案要點(diǎn)是通過部署在路側(cè)協(xié)同控制單元的多車協(xié)同軌跡規(guī)劃算法生成網(wǎng)聯(lián)車輛控制指令，并下發(fā)到車端執(zhí)行。具體來說，多車協(xié)同軌跡規(guī)劃算法是將協(xié)作范圍內(nèi)的車輛投影至相對(duì)坐標(biāo)系中，再將軌跡規(guī)劃分解為路徑規(guī)劃和速度規(guī)劃兩個(gè)過程，在調(diào)控階段綜合考慮了車輛的協(xié)同駕駛規(guī)則、策略、協(xié)作群體、周圍車輛狀態(tài)等信息，獲取滿足安全性、舒適性、高效性等要求的多車協(xié)同最優(yōu)軌跡。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在混行交通環(huán)境下網(wǎng)聯(lián)車輛的協(xié)同軌跡規(guī)劃，具有很強(qiáng)的實(shí)用性以及廣闊的商業(yè)應(yīng)用場景。

本發(fā)明授權(quán)基于路側(cè)引導(dǎo)的城市路段多車協(xié)同軌跡規(guī)劃方法在權(quán)利要求書中公布了：1.基于路側(cè)引導(dǎo)的城市路段多車協(xié)同軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：該方法包括以下步驟： S1、在城市道路部署路側(cè)感知設(shè)備、路側(cè)協(xié)同控制單元、路側(cè)單元RSU，道路上行駛的車輛包括網(wǎng)聯(lián)車輛和人工駕駛車輛HDV； 其中，網(wǎng)聯(lián)車輛包括具備自動(dòng)駕駛和網(wǎng)聯(lián)通信功能的L4級(jí)自動(dòng)駕駛車輛和具備輔助駕駛和網(wǎng)聯(lián)通信功能的L2級(jí)自動(dòng)駕駛車輛； S2、接入外部輸入數(shù)據(jù)：協(xié)同駕駛規(guī)則、周圍車輛意圖、周圍車輛軌跡信息、協(xié)作車輛和關(guān)鍵車輛信息、行為決策信息、高精地圖和全局路徑規(guī)劃信息； S3、依據(jù)外部輸入數(shù)據(jù)建立基于關(guān)鍵車、全局路徑、靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)場和動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)場的相對(duì)坐標(biāo)系； S4、采用五次多項(xiàng)式擬合變道軌跡的方法規(guī)劃變道路徑，其中目標(biāo)約束1包含安全類：靜態(tài)障礙物；法規(guī)類：壓線時(shí)長、連續(xù)變道；舒適度類：避免急轉(zhuǎn)彎； S5、采用改進(jìn)的跳點(diǎn)搜索JPS算法對(duì)規(guī)劃出來的變道路徑進(jìn)行速度規(guī)劃，其中目標(biāo)約束2包含安全類：動(dòng)態(tài)障礙物；法規(guī)類：速度限制、交通規(guī)則；舒適度類：加速度限制，效率類：TTC允許值小于等于3秒；具體包括以下步驟： S51、基于S4規(guī)劃的變道路徑及自車周圍車輛信息，構(gòu)建S-T空間，將S-T空間進(jìn)行柵格化處理，并利用當(dāng)前時(shí)刻t0處障礙物的位置st0、速度vt0以及加速度at0信息，推算出該障礙物在未來任意時(shí)刻tk的位置； S52、速度可行域與搜索目標(biāo)確定，在獲得S-T搜索空間后，部分柵格因障礙物占據(jù)而不可用，剩余未被占用的柵格則形成自由區(qū)域，這些自由區(qū)域共同構(gòu)成了速度規(guī)劃的可行空間； S53、基于JPS算法進(jìn)行速度曲線規(guī)劃； 在使用A*算法進(jìn)行路徑搜索時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的代價(jià)函數(shù)通常采用以下形式： fn＝gn+hn9 其中，fn表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)n的總代價(jià)；gn表示從起始節(jié)點(diǎn)到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)n的累計(jì)代價(jià)；hn表示從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的估計(jì)代價(jià)； 采用JPS算法對(duì)節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展方向進(jìn)行約束，在S-T空間中，車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)限制為僅能向右、向上或沿右上對(duì)角線方向移動(dòng)；在算法的迭代過程中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的代價(jià)為其父節(jié)點(diǎn)的代價(jià)加上父節(jié)點(diǎn)到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的代價(jià)； S54、基于二次規(guī)劃的速度曲線優(yōu)化，由于JPS算法生成的速度曲線由折線段構(gòu)成，速度的突變會(huì)顯著影響乘坐的舒適性；對(duì)S-T空間中生成的速度曲線進(jìn)行優(yōu)化，在S-T圖中，速度曲線表示為相對(duì)于時(shí)間戳和車道沿線站點(diǎn)的映射函數(shù)，表示為vi＝fti，si，其中ti和si表示沿路徑的時(shí)間和弧長；在優(yōu)化過程中，綜合考慮乘坐舒適性、加速度平順性以及通行效率，以實(shí)現(xiàn)平衡的表現(xiàn)，時(shí)間序列t＝[t0，t1,...，tn]T保持不變，而對(duì)位置序列s＝[s0，s1,...,sn]T進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化；對(duì)于速度曲線上的任意點(diǎn)ti，si，通過縱向擴(kuò)展得到位置si的可行空間范圍upi，bottomi； 確定速度規(guī)劃的可行域后，離散位置序列[s0,s1,...,sn]T作為優(yōu)化的核心目標(biāo)；此時(shí)，速度規(guī)劃問題的優(yōu)化目標(biāo)表示如下： 在優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)時(shí)，綜合考慮行駛效率和乘坐舒適性，引入與速度曲線粗解之間的偏差指標(biāo)，具體目標(biāo)函數(shù)表述為： fs＝costref+costexp+costa+costj13 其中，costref表示優(yōu)化速度曲線與粗解之間的偏差代價(jià)，旨在使優(yōu)化后的曲線盡量貼近粗解所在的剖面；costexp為期望速度代價(jià)，用于讓優(yōu)化后的車速接近期望的行駛速度；costa和costj分別表示加速度與加加速度的代價(jià)，用于提升速度曲線的平滑性，從而改善乘坐舒適性；這些代價(jià)的計(jì)算公式分別如下： i為車道編號(hào)，最內(nèi)側(cè)車道i＝0，由內(nèi)向外編排，N為車道總數(shù)；s′i代表當(dāng)前的縱向速度，s″i表示當(dāng)前的縱向加速度； 在優(yōu)化速度曲線時(shí)，保證車輛在行駛過程中不會(huì)與障礙物發(fā)生碰撞，滿足車輛的動(dòng)力學(xué)約束； 對(duì)車輛的縱向位置進(jìn)行約束，避免與障礙物產(chǎn)生干涉： bottomi≤si≤upi18 滿足車輛的穩(wěn)定性約束： 其中，ay，max為車輛行駛時(shí)允許的最大橫向加速度，κmax為路徑的最大曲率，vlimit為道路的速度限制； 縱向加速度和加加速度不得超過各自的上下限： ax，min≤s″i≤ax，max20 jx，min≤s″′i≤jx，max21 確保速度曲線的起點(diǎn)符合車輛當(dāng)前的狀態(tài)約束，以避免車輛在按照該速度曲線行駛時(shí)出現(xiàn)速度突變；對(duì)速度曲線起點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)行限制； s0＝sstart，s′0＝s′start，s″0＝s″start22 S6、將規(guī)劃好的變道路徑和速度合成為規(guī)劃軌跡，并將軌跡信息發(fā)送至車輛控制器，實(shí)現(xiàn)多車協(xié)同變道。

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