(19)中华 人民共和国 国家知识产权局
(12)发明 专利
(10)授权公告 号
(45)授权公告日
(21)申请 号 202110217710.X
(22)申请日 2021.02.26
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 112977477 A
(43)申请公布日 2021.06.18
(73)专利权人 江苏大学
地址 212013 江苏省镇江市京口区学府路
301号
(72)发明人 陈龙 王蛟 蔡英凤 孙晓强
王海 熊晓夏
(51)Int.Cl.
G06F 30/27(2020.01)
B60W 60/00(2020.01)
G06N 3/04(2006.01)(56)对比文件
CN 110610611 A,2019.12.24
CN 112124310 A,2020.12.25
CN 105702019 A,2016.0 6.22
CN 109272748 A,2019.01.25
CN 110069894 A,2019.07.3 0
CN 109360409 A,2019.02.19
审查员 陈桂银
(54)发明名称
一种基于神经网络的混合车车协同汇流系
统和方法
(57)摘要
本发明提供了一种基于神经网络的混合车
车协同汇 流系统和方法, 属于自动驾驶汽车决策
系统技术领域。 本发明利用神经网络对汇流区场
景进行学习和分类, 根据不同的汇 流场景类型执
行相对应的汇流方法, 包括自适应巡航策略、 基
于最小安全距离策略、 最近智能网联汽车向内变
道策略、 后车减速策略、 后车补位策略、 前车减速
策略、 中间汇入补位策略和后车加速策略。 本发
明进一步完善了无人驾驶车辆和人类驾驶车辆
混行的汇流情况。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
CN 112977477 B
2022.03.22
CN 112977477 B
1.一种基于神经网络的混合车车协同汇流方法, 其特征在于, 利用神经网络对汇流区
场景进行 学习和分类, 根据不同的汇流场景类型 执行相对应的汇流方法, 具体为:
如果主道车队中存在非智能网联汽车, 对到达汇流 区之前的非智能网联汽车是否进行
换道操作进行判断;
若主道车队中的非智能网联汽车发生换道, 再判断匝道是否有车辆汇入; 当匝道有车
辆汇入, 根据汇入车辆的预测位置分为前方汇入A、 中间汇入和后方汇入三种情况; 当匝道
中没有车辆汇入, 则非智能网联汽车的后车向前加速进行补位;
若主道车队中的非智能网联汽车不发生换道, 再判断匝道是否有车辆汇入; 当匝道中
没有车辆汇入, 则主道车队采取自适应巡航策略通过汇流区; 当匝道有 车辆汇入, 进一步判
断汇入车辆是否为非智能网联汽车; 若汇入车辆是非智能网联汽车, 主道车队中距离汇入
车辆最近的智能网联汽车向内侧车道变道, 给非智能网联汽车的汇入提供空间, 如果没有
足够空间换道, 根据 汇入车辆的预测位置 分为前方汇入B和中后方汇入两种情况; 若汇入车
辆是智能网联汽车, 根据汇入车辆的预测位置分为前 方汇入B和中后方汇入两种情况;
对于前方汇入A的情况, 非智能网联汽车前方车辆减速向后补齐空位, 空出空间给匝道
车辆汇入;
对于中间汇入的情况, 主道车队无需发生行为改变, 匝道车辆直接补齐非智能网联汽
车空位;
对于后方汇入的情况, 非智能网联汽车后方车辆加速向前补齐空位, 空出空间给匝道
车辆汇入;
对于前方汇入B的情况, 主匝道车辆采用基于最小安全距离s1的汇入策略通过汇流区;
对于中后方汇入的情况, 主道中非智能网联汽车后方的智能网联汽车进行减速, 为匝
道汇入车辆提供足够的汇入空间。
2.根据权利要求1所述的混合车 车协同汇流方法, 其特 征在于, 还 包括:
如果主道车队中不存在非智能网联汽车, 判断匝道是否有车辆汇入; 如果匝道没有汇
流车辆, 主道车队采 取自适应巡航策略通过汇流区; 如果匝道有汇 流车辆, 判断匝道汇入车
辆是否为非智能网联汽车; 若汇入车辆是智能网联汽车, 主匝道车辆采用基于最小安全距
离s1的汇入策略通过汇流区; 若汇入车辆是非智能网联汽车, 汇入车辆最近的智能网联汽
车向内侧车道变道, 给非智能网联汽车的汇入提供 空间, 如果没有足够空间换道, 主匝道车
辆采用基于最小安全距离s2的汇入策略通过汇流区。
3.根据权利要求2所述的混合车车协同汇流方法, 其特征在于, 所述最小安全距离s2为
最小安全距离s1的1.5倍。
4.一种根据权利要求1 ‑3任一项所述的混合车车协同汇流方法的混合车车协同汇流系
统, 其特征在于, 包括智能网联汽车、 非智能网联汽车和整车控制器, 所述整车控制器中设
有神经网络, 所述神经网络学习混合车车协同汇流方法, 训练完成后的神经网络作为混合
车车协同汇流的分类 器; 根据实时采集的信息做出判断, 执 行对应模型的策略, 完成汇流。
5.根据权利要求4所述的混合车车协同汇流系统, 其特征在于, 所述对应模型的策略包
括自适应巡航策略、 基于最小安全距离策略、 最近智能网联汽 车向内变道策略、 后车减速策
略、 后车补位策略、 前 车减速策略、 中间汇入补位策略和后车加速策略。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 112977477 B
2一种基于神经 网络的混合车 车协同汇流系统和方 法
技术领域
[0001]本发明属于自动驾驶汽车决策系统技术领域, 特别涉及了一种基于神经网络的混
合车车协同汇流系统和方法。
背景技术
[0002]近年来, 汽车自动驾驶技术行业得到了飞速 的发展, 人们运用在车辆上的辅助驾
驶系统从一开始的被动预警转向了主动预测。 其中, 车辆的汇流问题一直是研究 的难点, 车
辆进行汇流的时候往 往遇到的交通情况比较复杂, 不可控的因素较多。
[0003]就目前而言, 所研究的汇流方法大致可分为三类: 第一类是基于传统模型的汇流
方法, 此类方法在特定场景有着较好的效果, 但是一旦环境发生改变, 它的预测精度、 泛化
性还有应变能力就会大大下降; 第二类是基于强化学习的汇流方法, 如北京理工大学苗一
松所提出的基于Q ‑learning算法的汇流模型, 此类方法相比于传统模型应变力有所提高,
实时性也有 所提升; 第三类是基于车车协同、 车路协同的汇 流方法, 如华南理工大学张荣辉
所提出的车车协同下的无人车汇流控制方法, 将智能车辆 以车队形式合作来实现协同汇
流, 但是这种假设过于理想化, 无论是在向无人驾驶过渡的阶段还是最 终阶段, 都会有一定
数量的非智能车存在。 对于非智能车来说, 虽然 可以检测到它的位置和速度等信息, 但是由
于受人类驾驶员所控制, 所以它并不会服从协作命令, 反而存在无法预测的驾驶行为。
发明内容
[0004]针对现有技术中存在不足, 本发明提供了一种基于神经网络的混合车车协同汇流
系统和方法, 进一 步完善无人驾驶车辆和人类驾驶车辆混行的汇流情况。
[0005]本发明是通过以下技 术手段实现上述 技术目的的。
[0006]一种基于神经网络的混合车车协同汇流方法, 利用神经网络对汇流区场景进行学
习和分类, 根据不同的汇流场景类型 执行相对应的汇流方法, 具体为:
[0007]如果主道车队中存在非智能网联汽车, 对到达汇流区之前的非智能网联汽车是否
进行换道操作进行判断;
[0008]若主道车队中的非智能网联汽车发生换道, 再判断匝道是否有车辆汇入; 当匝道
有车辆汇入, 根据汇入车辆的预测位置分为前方汇入A、 中间汇入和后方汇入三种情况; 当
匝道中没有车辆汇入, 则非智能网联汽车的后车向前加速进行补位;
[0009]若主道车队中的非智能网联汽车不发生换道, 再判断匝道是否有车辆汇入; 当匝
道中没有 车辆汇入, 则主道车队采取自适应巡航策略通过汇 流区; 当匝道有车辆汇入, 进一
步判断汇入车辆是否为非智能网联汽车; 若汇入车辆是非智能网联汽车, 主道车队中距离
汇入车辆最近的智能网联汽车向内侧车道变道, 给非智能网联汽车 的汇入提供空间, 如果
没有足够空间换道, 根据 汇入车辆的预测位置 分为前方汇入B和中后方汇入两种情况; 若汇
入车辆是智能网联汽车, 根据汇入车辆的预测位置分为前 方汇入B和中后方汇入两种情况;
[0010]如果主道车队中不存在智能网联汽车, 判断匝道是否有车辆汇入; 如果匝道没有说 明 书 1/4 页
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专利 一种基于神经网络的混合车车协同汇流系统和方法
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