自动驾驶汽车下匝道路径优化控制策略研究

首先，在把握自动驾驶汽车研发进展和实地试验的基础之上，对自动驾驶汽车跟车 模型以及常规换道模型进行综述，并且从宏观和微观两个层面分析了出口匝道交通流特 性， 同时根据自动驾驶汽车的环境感知系统确定其检测半径。 其次， 建立自动驾驶汽车元胞自动机换道模型。本文选取Jiang提出的自适应巡航 控制模型作为自动驾驶汽车的跟车规则；在换道规则方面，分自由换道和强制换道。对 千非下匝道车辆，引入冒险因子， 建立自动驾驶汽车的自由换道模型；面向下匝道车辆 的强制换道方面，将到达出口匝道前的强制换道全过程细分为自动采集数据、确定理论 安全间距、实测间距优劣排序、实测间距安全分类和换道选择与实行五个步骤， 进而完 成强制换道模型的构建。 再次， 以分级分段控制思想为指导，提出自动驾驶汽车下匝道路径控制策略，分为 阶梯策略、全域策略和混合策略，建立灵活可变的仿真场景；同时确定策略评价的宏观 指标和微观指标，形成最终的综合成本评价模型。其中该模型参数的标定采用专家打分 法和层次分析法相结合。 最后，开展对自动驾驶汽车下匝道路径优化控制策略的仿真工作，并对其评价分析， 主要包括交通流基本参数，平均行程时间以