自主駕駛技術具有減少交通事故,提升交通系統(tǒng)效率以及滿足個性化出行需求的巨大潛力。盡管近年來自主駕駛技術取得較大進展,但在有其他動態(tài)車輛參與的復雜交通場景下,自主駕駛行為的安全性和平順性仍亟待提高。規(guī)劃系統(tǒng)是保證自主駕駛車輛行駛安全平順的重要模塊之一,但現(xiàn)有規(guī)劃方法對復雜動態(tài)環(huán)境的適應性不強。預測環(huán)境中的車輛運動能夠提高規(guī)劃系統(tǒng)在復雜動態(tài)環(huán)境下的適應性,最終提高自主行駛的安全性和平順性。本文圍繞動態(tài)環(huán)境下自主駕駛車輛的規(guī)劃技術及車輛運動預測技術展開研究。主要成果和創(chuàng)新點如下:1.為了理解動態(tài)環(huán)境中車輛的駕駛意圖,提出一種基于概率框架的駕駛意圖預測方法。該方法利用車輛行駛中三類特征的時序關系來預測駕駛意圖,包括車輛物理狀態(tài)、道路結(jié)構(gòu)與車輛間的交互行為。根據(jù)特征間因果關系和人類駕駛員的駕駛行為模式,設計了一種基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡的意圖預測網(wǎng)絡。為了得到意圖預測網(wǎng)絡的節(jié)點狀態(tài),設計特征提取算法,并采用影響力強度選擇特征離散化參數(shù)。在得到網(wǎng)絡節(jié)點狀態(tài)的基礎上,學習網(wǎng)絡參數(shù),對駕駛意圖進行概率推理。采用高速公路場景下的真實交通數(shù)據(jù)集NGSIM對該意圖預測方法的預測效果進行了驗證。實驗結(jié)果表明該方法在...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 自主駕駛車輛規(guī)劃方法研究現(xiàn)狀
        1.2.1 序列式運動規(guī)劃技術
        1.2.2 行為理解式規(guī)劃技術
        1.2.3 端到端的規(guī)劃技術
    1.3 車輛運動預測方法研究現(xiàn)狀
    1.4 當前研究總結(jié)與分析
    1.5 論文研究內(nèi)容
        1.5.1 問題描述
        1.5.2 系統(tǒng)框架
    1.6 論文組織結(jié)構(gòu)與主要貢獻
        1.6.1 論文組織結(jié)構(gòu)
        1.6.2 論文主要貢獻
第二章 基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡的車輛駕駛意圖預測
    2.1 引言
    2.2 駕駛意圖預測系統(tǒng)框架
        2.2.1 基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡的預測特點分析
        2.2.2 基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡的預測系統(tǒng)框架
    2.3 基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡的意圖預測網(wǎng)絡建模
    2.4 意圖預測網(wǎng)絡特征提取
        2.4.1 特征提取算法
        2.4.2 基于影響力強度的離散化參數(shù)選擇
    2.5 意圖預測網(wǎng)絡參數(shù)學習與概率推論
        2.5.1 參數(shù)學習
        2.5.2 概率推論
    2.6 實驗與分析
        2.6.1 離散化參數(shù)選擇
        2.6.2 性能評價指標和濾波窗口選擇
        2.6.3 與其他意圖預測方法的對比
    2.7 本章小結(jié)
第三章 考慮交互行為的車輛軌跡預測
    3.1 引言
    3.2 基于阿克曼轉(zhuǎn)向約束的改進動態(tài)窗口法
    3.3 交互行為建模
    3.4 基于卡爾曼濾波的高斯模型不確定性處理
    3.5 實驗與分析
        3.5.1 軌跡預測性能評價指標
        3.5.2 公開數(shù)據(jù)集實驗驗證
        3.5.3 仿真平臺實驗驗證
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于車輛軌跡預測的行為理解式規(guī)劃方法
    4.1 引言
    4.2 基于幾何方法的狀態(tài)空間路徑生成方法
        4.2.1 狀態(tài)空間采樣
        4.2.2 基于幾何對稱構(gòu)型的路徑生成方法
    4.3 考慮交互行為的路徑性能評價方法
    4.4 基于車輛軌跡預測的速度規(guī)劃方法
    4.5 實驗與分析
        4.5.1 基于幾何方法的狀態(tài)空間路徑生成方法效果驗證
        4.5.2 基于動態(tài)車輛軌跡預測的規(guī)劃方法的可行性驗證
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)和創(chuàng)新點
    5.2 未來研究展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術成果



本文編號：3873790