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引力理论框架下基于综合竞争力的自动驾驶拟人换道决策模型
| 题名： | 引力理论框架下基于综合竞争力的自动驾驶拟人换道决策模型 |
| 作者： | 裴玉龙 1 傅博涵 1 王子奇 1 张杰 1,2 |
| 作者单位： | 1. 东北林业大学,土木与交通学院2. 宁德师范学院,信息与机电工程学院 |
| 关键词： | 智能交通;换道决策;综合竞争力;自动驾驶;横向速度;轨迹数据; |
| 摘要： | 为有效刻画城市快速路中自动驾驶环境下的车辆换道决策机理，考虑主车与周边车辆的位置属性、驾驶风格属性及车辆运动属性对主车换道行为的影响，建立基于综合竞争力的拟人换道决策模型。首先，以邻近前车间距、邻近前车速度差及驾驶风格这3种因素作为自动驾驶车辆的拟人化换道意愿属性，量化表征主车的换道意愿；然后，基于人类决策中的悲观主义准则，分析换道过程中周边车辆与主车可能产生的竞争行为，利用车头间距比和驾驶风格差异提出潜在竞争强度概念；其次，考虑环境稳定性对驾驶舒适性的影响，提出“速度伪距”“加速度伪距”概念，衡量换道后的环境稳定性；最后，结合引力理论建立以车辆横向速度为求解目标的综合竞争力换道决策模型。在模型标定中，筛选Ubiquitous Traffic Eyes开源数据集，得到非强制换道片段数据，利用蚁群算法标定模型参数。采用随机排列交叉验证方法进行验证，以正确率为模型精度和泛化能力的评价指标，并将其与传统模型进行对比。结果表明，将训练与验证比设置为72%∶28%、65%∶35%、57%∶43%和50%∶50%时，平均正确率区间为87.67%～90.34%，说明该模型具有较强的鲁棒性和可行性，相比于传统模型，本文模型具有更高的预测精度，可为自动驾驶环境下车辆的车道选择提供依据。 |
| 期刊名称： | 交通运输系统工程与信息 |
| 出版日期： | 202401 |
| 出版年： | 2024 |
| 期： | 15 |
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