CN111994089A - 基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法及系统 - Google Patents

基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法及系统 Download PDF

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何希
朱菊萍
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Abstract

本发明提供了一种基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法及系统，包括：步骤M1：建立高速路同向三车道场景模型；步骤M2：车载传感器获取并分析当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆运行状态；步骤M3：根据车辆运行状态，判断换道条件，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，进而识别隐含的驾驶人换道意图，同时计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益；本发明避免了进行混合策略换道博弈过程中可能产生事故的问题，有效地解决了车辆换道过程中的安全隐患，确保了驾驶人及车辆的驾驶安全，并提高了驾驶车辆的行驶效率。

Description

基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法及系统
技术领域
本发明涉及智能驾驶技术领域，具体地，涉及一种基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法及系统，更为具体地，涉及一种高速路场景下基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法及系统。
背景技术
智能驾驶技术的发展是衡量一个国家科研实力和工业水平的重要标志。智能驾驶技术利用先进的电子与信息技术控制智能车辆行驶，让驾驶活动中常规的、持久且疲劳的操作自动完成，驾驶人仅仅做高级的目的性操作，能够极大地提高智能交通系统的效率和安全性，对提升我国汽车电子产品和汽车产业自主创新能力有着重大的战略意义，并且极大地增强了我国在智能交通系统方面的核心竞争力。
随着智能驾驶技术的发展，高速路场景的汽车安全驾驶也是一个值得研究的重点。由于高速公路行车的相对封闭性，车道变换与车道保持是高速公路典型的两种驾驶行为模式。其中，驾驶人换道意图的识别作为驾驶车辆的首要方法，对驾驶车辆的驾驶安全和行驶效率有着十分重要的影响。如何保证驾驶车辆在换道过程的安全性和高效性，成为了智能驾驶技术研究的关键问题之一。
专利文献CN109050537A(申请号：201810866612.7)公开了一种复合驾驶意图识别方法，属于车辆智能驾驶技术领域，包括结合车辆运行状态和道路条件信息，对驾驶员的驾驶意图进行分类，得到驾驶意图类别；根据驾驶意图类别，建立下层简单驾驶行为识别模型和上层复合驾驶意图识别模型；按照采样周期T对下层数据进行采集，并根据采集的下层数据得到下层实验数据；基于下层简单驾驶行为识别模型，对所述下层实验数据进行识别处理，识别出下层简单驾驶行为；基于上层复合驾驶意图识别模型，对所述下层简单驾驶行为进行识别处理，识别出驾驶员当前的驾驶意图。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法及系统。
根据本发明提供的一种基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法，包括：
步骤M1：建立高速路同向三车道场景模型；
步骤M2：车载传感器获取并分析当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆运行状态；
步骤M3：根据车辆运行状态，判断换道条件，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，进而识别隐含的驾驶人换道意图，同时计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益；
所述三车道场景模型是包括当前车道上和左右两条期望车道上车辆的数量、分布及运行情况。
优选地，所述步骤M1包括：
在高速路同向三车道场景模型下，当前车道上行驶的车辆有：自车A和/或前车B；左右两边期望车道上行驶的车辆有：左前车C、右前车D、左后车E和/或右后车F；
所述左前车C在当前车道前车B的左前方；右前车D在当前车道前车B的右前方；左后车E在当前车道自车A的左后方；右后车F在当前车道自车A的右后方；
所述步骤M2中车辆运行状态包括：车辆的运行速度和车辆运行位置。
优选地，所述步骤M3包括：
步骤M3.1：根据当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆的运行状态，细分各种换道方案，分析当前车道上自车A随机地选择执行不同的换道方案的概率；
步骤M3.2：根据不同的换道方案的概率，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益。
优选地，所述步骤M3.1包括：
t时刻当前车道上自车A跟随前车B行驶，当满足包括当前车道自车A与前车B保持安全距离以及自车A的速度大于前车B的速度的换道博弈开始条件时，自车A产生换道意图；当自车A产生换道意图，并预设次换道失败，则换道博弈结束；
换道方案包括：
方案零：当左右两边期望车道上皆无车或只有一边车道有车；
当左右两边期望车道上无车，则自车A产生换道意图；
当左边期望车道无车，右边期望车道有车形式，则自车A产生向左换道意图；
当左边期望车道有车行驶，右边期望车道上无车，则自车A产生向右换道条件；
方案一：当左右两边期望车道上皆有车，当左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方；
当左前车C和右前车D的速度都大于前车B的速度，则自车A满足左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左前车C和右前车D的速度都小于前车B的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案二：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右后车D的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右后车D的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案三：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方；
当右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当右前车D速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右前车D速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案四：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当左后车E和右后车F的速度都小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左后车E和右后车F的速度都大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案五：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方；
当右前车D的速度大于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右前车D的速度小于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案六：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案七：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当右后车F的速度小于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右后车F的速度大于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道，等待下一次换道时机；
方案八：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左后车E的速度小于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左后车E的速度大于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案九：当左右两边期望车道上皆有车，当左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当自车A换道意图达到预设次数时，则终止换道；
根据实验总结得到，高速路上分别出现各个方案所描述的当前车辆分布情况的概率，自车A选择方案零的概率为P0，选择方案一的概率为P1，选择方案二的概率为P2，选择方案三的概率为P3，选择方案四的概率为P4，选择方案五的概率为P5，选择方案六的概率为P6，选择方案七的概率为P7，选择方案八的概率为P8，选择方案九的概率为P9，可知，
Figure BDA0002663179210000061
所述自车A与前车B安全距离包括：
Figure BDA0002663179210000071
其中，Gab为自车A与当前车道前车B的安全距离，xb(t)为t时刻当前车道前车B位置，xa(t)为t时刻自车A位置，Lb为当前车道前车B的车身长度，va(t)为t时刻自车A的速度，τa为自车A的反应时间，vb(t)为t时刻当前车道前车B的速度，wa为自车A的最大减速度，wb为当前车道前车B的最大减速度。
优选地，所述步骤M3.2包括：自车A以P0～P9的概率分别选择方案零至九的混合策略期望收益EA为：
EA＝aP0+bP1+cP2+dP3+eP4+fP5+gP6+hP7+iP8+jP9 (3)
其中，a表示在方案零中自车A执行换道的概率；b表示在方案一中自车A执行换道的概率；c表示在方案二中自车A执行换道的概率；d表示在方案三中自车A执行换道的概率；e表示在方案四中自车A执行换道的概率；f表示在方案五中自车A执行换道的概率；g表示在方案六中自车A执行换道的概率；h表示在方案七中自车A执行超换道的概率；i表示在方案八中自车A执行换道的概率；j表示在方案九中自车A执行换道的概率。
根据本发明提供的一种基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别系统，包括：
模块M1：建立高速路同向三车道场景模型；
模块M2：车载传感器获取并分析当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆运行状态；
模块M3：根据车辆运行状态，判断换道条件，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，进而识别隐含的驾驶人换道意图，同时计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益；
所述三车道场景模型是包括当前车道上和左右两条期望车道上车辆的数量、分布及运行情况。
优选地，所述模块M1包括：
在高速路同向三车道场景模型下，当前车道上行驶的车辆有：自车A和/或前车B；左右两边期望车道上行驶的车辆有：左前车C、右前车D、左后车E和/或右后车F；
所述左前车C在当前车道前车B的左前方；右前车D在当前车道前车B的右前方；左后车E在当前车道自车A的左后方；右后车F在当前车道自车A的右后方；
所述模块M2中车辆运行状态包括：车辆的运行速度和车辆运行位置。
优选地，所述模块M3包括：
模块M3.1：根据当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆的运行状态，细分各种换道方案，分析当前车道上自车A随机地选择执行不同的换道方案的概率；
模块M3.2：根据不同的换道方案的概率，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益。
优选地，所述模块M3.1包括：
t时刻当前车道上自车A跟随前车B行驶，当满足包括当前车道自车A与前车B保持安全距离以及自车A的速度大于前车B的速度的换道博弈开始条件时，自车A产生换道意图；当自车A产生换道意图，并预设次换道失败，则换道博弈结束；
换道方案包括：
方案零：当左右两边期望车道上皆无车或只有一边车道有车；
当左右两边期望车道上无车，则自车A产生换道意图；
当左边期望车道无车，右边期望车道有车形式，则自车A产生向左换道意图；
当左边期望车道有车行驶，右边期望车道上无车，则自车A产生向右换道条件；
方案一：当左右两边期望车道上皆有车，当左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方；
当左前车C和右前车D的速度都大于前车B的速度，则自车A满足左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左前车C和右前车D的速度都小于前车B的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案二：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右后车D的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右后车D的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案三：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方；
当右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当右前车D速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右前车D速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案四：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当左后车E和右后车F的速度都小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左后车E和右后车F的速度都大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案五：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方；
当右前车D的速度大于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右前车D的速度小于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案六：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案七：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当右后车F的速度小于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右后车F的速度大于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道，等待下一次换道时机；
方案八：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左后车E的速度小于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左后车E的速度大于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案九：当左右两边期望车道上皆有车，当左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当自车A换道意图达到预设次数时，则终止换道；
根据实验总结得到，高速路上分别出现各个方案所描述的当前车辆分布情况的概率，自车A选择方案零的概率为P0，选择方案一的概率为P1，选择方案二的概率为P2，选择方案三的概率为P3，选择方案四的概率为P4，选择方案五的概率为P5，选择方案六的概率为P6，选择方案七的概率为P7，选择方案八的概率为P8，选择方案九的概率为P9，可知，
Figure BDA0002663179210000121
所述自车A与前车B安全距离包括：
Figure BDA0002663179210000122
其中，Gab为自车A与当前车道前车B的安全距离，xb(t)为t时刻当前车道前车B位置，xa(t)为t时刻自车A位置，Lb为当前车道前车B的车身长度，va(t)为t时刻自车A的速度，τa为自车A的反应时间，vb(t)为t时刻当前车道前车B的速度，wa为自车A的最大减速度，wb为当前车道前车B的最大减速度。
优选地，所述模块M3.2包括：自车A以P0～P9的概率分别选择方案零至九的混合策略期望收益EA为：
EA＝aP0+bP1+cP2+dP3+eP4+fP5+gP6+hP7+iP8+jP9 (3)
其中，a表示在方案零中自车A执行换道的概率；b表示在方案一中自车A执行换道的概率；c表示在方案二中自车A执行换道的概率；d表示在方案三中自车A执行换道的概率；e表示在方案四中自车A执行换道的概率；f表示在方案五中自车A执行换道的概率；g表示在方案六中自车A执行换道的概率；h表示在方案七中自车A执行超换道的概率；i表示在方案八中自车A执行换道的概率；j表示在方案九中自车A执行换道的概率。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明以博弈论为基础，分析在高速路场景下驾驶人的换道条件，通过判断当前换道条件，得到最优且可执行的基于混合策略博弈的换道方案，避免了进行换道博弈过程中可能出现的问题，进而肯定了此换道方案的正确性。
2、本发明针对当前车道车辆和期望车道车辆的换道博弈问题进行分析，并基本上给出了解决换道博弈问题的各种基于混合策略博弈的换道方案，识别了驾驶人的换道意图，有效地解决了车辆换道过程中的安全隐患，确保了驾驶人及车辆的驾驶安全，并提高了驾驶车辆的行驶效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为高速路同向三车道场景下车辆的运行状态图；
图2为一种高速路场景下基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法的流程示意图；
图3为识别隐含的驾驶人换道意图的流程示意图；
图4为方案一中的车辆驾驶示意图；
图5为方案二中的车辆驾驶示意图；
图6为方案三中的车辆驾驶示意图；
图7为方案四中的车辆驾驶示意图；
图8为方案五中的车辆驾驶示意图；
图9为方案六中的车辆驾驶示意图；
图10为方案七中的车辆驾驶示意图；
图11为方案八中的车辆驾驶示意图；
图12为方案九中的车辆驾驶示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法，包括：
步骤M1：建立高速路同向三车道场景模型；
具体地，所述步骤M1包括：
在高速路同向三车道场景模型下，当前车道上行驶的车辆有：自车A和/或前车B；左右两边期望车道上行驶的车辆有：左前车C、右前车D、左后车E和/或右后车F；
所述左前车C在当前车道前车B的左前方；右前车D在当前车道前车B的右前方；左后车E在当前车道自车A的左后方；右后车F在当前车道自车A的右后方；
步骤M2：车载传感器获取并分析当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆运行状态；车载传感器将所检测的自车A与周围所有车辆t时刻的相对速度、位置信息等，显示在车载显示屏上，以便于驾驶人分析状态。
所述步骤M2中车辆运行状态包括：车辆的运行速度和车辆运行位置。
步骤M3：根据车辆运行状态，判断换道条件，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，进而识别隐含的驾驶人换道意图，同时计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益；
具体地，所述步骤M3包括：
步骤M3.1：根据当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆的运行状态，细分各种换道方案，分析当前车道上自车A随机地选择执行不同的换道方案的概率；
具体地，所述步骤M3.1包括：
t时刻当前车道上自车A跟随前车B行驶，当满足包括当前车道自车A与前车B保持安全距离以及自车A的速度大于前车B的速度的换道博弈开始条件时，自车A产生换道意图；当自车A产生换道意图，并预设次换道失败，则换道博弈结束；
换道方案包括：
方案零：当左右两边期望车道上皆无车或只有一边车道有车；
当左右两边期望车道上无车，则自车A产生换道意图；
当左边期望车道无车，右边期望车道有车形式，则自车A产生向左换道意图；
当左边期望车道有车行驶，右边期望车道上无车，则自车A产生向右换道条件；
方案一：当左右两边期望车道上皆有车，当左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方；
当左前车C和右前车D的速度都大于前车B的速度，则自车A满足左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左前车C和右前车D的速度都小于前车B的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案二：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右后车D的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右后车D的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案三：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方；
当右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当右前车D速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右前车D速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案四：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当左后车E和右后车F的速度都小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左后车E和右后车F的速度都大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案五：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方；
当右前车D的速度大于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右前车D的速度小于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案六：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案七：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当右后车F的速度小于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右后车F的速度大于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道，等待下一次换道时机；
方案八：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左后车E的速度小于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左后车E的速度大于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案九：当左右两边期望车道上皆有车，当左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当自车A换道意图达到预设次数时，则终止换道；
根据实验总结得到，高速路上分别出现各个方案所描述的当前车辆分布情况的概率，自车A选择方案零的概率为P0，选择方案一的概率为P1，选择方案二的概率为P2，选择方案三的概率为P3，选择方案四的概率为P4，选择方案五的概率为P5，选择方案六的概率为P6，选择方案七的概率为P7，选择方案八的概率为P8，选择方案九的概率为P9，可知，
Figure BDA0002663179210000181
所述自车A与前车B安全距离包括：
Figure BDA0002663179210000182
其中，Gab为自车A与当前车道前车B的安全距离，xb(t)为t时刻当前车道前车B位置，xa(t)为t时刻自车A位置，Lb为当前车道前车B的车身长度，va(t)为t时刻自车A的速度，τa为自车A的反应时间，vb(t)为t时刻当前车道前车B的速度，wa为自车A的最大减速度，wb为当前车道前车B的最大减速度。
步骤M3.2：根据不同的换道方案的概率，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益。
具体地，所述步骤M3.2包括：自车A以P0～P9的概率分别选择方案零至九的混合策略期望收益EA为：
EA＝aP0+bP1+cP2+dP3+eP4+fP5+gP6+hP7+iP8+jP9 (3)
其中，a表示在方案零中自车A执行换道的概率；b表示在方案一中自车A执行换道的概率；c表示在方案二中自车A执行换道的概率；d表示在方案三中自车A执行换道的概率；e表示在方案四中自车A执行换道的概率；f表示在方案五中自车A执行换道的概率；g表示在方案六中自车A执行换道的概率；h表示在方案七中自车A执行超换道的概率；i表示在方案八中自车A执行换道的概率；j表示在方案九中自车A执行换道的概率。
所述三车道场景模型是包括当前车道上和左右两条期望车道上车辆的数量、分布及运行情况。
首先根据当前车道不同车辆位置、数据以及车速来提出当前时刻自车的最佳换道方案或不换道，而混合策略期望收益由综合全部情况的最佳换道方案计算出来的，是用数据表明所提出的换道方案的效果。
基于博弈论混合策略建立的换道方案，本发明将混合策略期望收益作为一个结果来展示，用以补充完善本发明，而混合策略的概念是通过一定概率选择不同方案来实现的。本发明最终目的是通过任一换道方案实现的，每种换道方案的某一种情况的最终结果就是驾驶人的换道意图，选择了一种换道方案即识别了驾驶人的换道意图。
根据本发明提供的一种基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别系统，包括：
模块M1：建立高速路同向三车道场景模型；
具体地，所述模块M1包括：
在高速路同向三车道场景模型下，当前车道上行驶的车辆有：自车A和/或前车B；左右两边期望车道上行驶的车辆有：左前车C、右前车D、左后车E和/或右后车F；
所述左前车C在当前车道前车B的左前方；右前车D在当前车道前车B的右前方；左后车E在当前车道自车A的左后方；右后车F在当前车道自车A的右后方；
模块M2：车载传感器获取并分析当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆运行状态；车载传感器将所检测的自车A与周围所有车辆t时刻的相对速度、位置信息等，显示在车载显示屏上，以便于驾驶人分析状态。
所述模块M2中车辆运行状态包括：车辆的运行速度和车辆运行位置。
模块M3：根据车辆运行状态，判断换道条件，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，进而识别隐含的驾驶人换道意图，同时计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益；
具体地，所述模块M3包括：
模块M3.1：根据当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆的运行状态，细分各种换道方案，分析当前车道上自车A随机地选择执行不同的换道方案的概率；
具体地，所述模块M3.1包括：
t时刻当前车道上自车A跟随前车B行驶，当满足包括当前车道自车A与前车B保持安全距离以及自车A的速度大于前车B的速度的换道博弈开始条件时，自车A产生换道意图；当自车A产生换道意图，并预设次换道失败，则换道博弈结束；
换道方案包括：
方案零：当左右两边期望车道上皆无车或只有一边车道有车；
当左右两边期望车道上无车，则自车A产生换道意图；
当左边期望车道无车，右边期望车道有车形式，则自车A产生向左换道意图；
当左边期望车道有车行驶，右边期望车道上无车，则自车A产生向右换道条件；
方案一：当左右两边期望车道上皆有车，当左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方；
当左前车C和右前车D的速度都大于前车B的速度，则自车A满足左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左前车C和右前车D的速度都小于前车B的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案二：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右后车D的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右后车D的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案三：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方；
当右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当右前车D速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右前车D速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案四：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当左后车E和右后车F的速度都小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左后车E和右后车F的速度都大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案五：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方；
当右前车D的速度大于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右前车D的速度小于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案六：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案七：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当右后车F的速度小于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右后车F的速度大于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道，等待下一次换道时机；
方案八：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左后车E的速度小于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左后车E的速度大于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案九：当左右两边期望车道上皆有车，当左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当自车A换道意图达到预设次数时，则终止换道；
根据实验总结得到，高速路上分别出现各个方案所描述的当前车辆分布情况的概率，自车A选择方案零的概率为P0，选择方案一的概率为P1，选择方案二的概率为P2，选择方案三的概率为P3，选择方案四的概率为P4，选择方案五的概率为P5，选择方案六的概率为P6，选择方案七的概率为P7，选择方案八的概率为P8，选择方案九的概率为P9，可知，
Figure BDA0002663179210000241
所述自车A与前车B安全距离包括：
Figure BDA0002663179210000242
其中，Gab为自车A与当前车道前车B的安全距离，xb(t)为t时刻当前车道前车B位置，xa(t)为t时刻自车A位置，Lb为当前车道前车B的车身长度，va(t)为t时刻自车A的速度，τa为自车A的反应时间，vb(t)为t时刻当前车道前车B的速度，wa为自车A的最大减速度，wb为当前车道前车B的最大减速度。
模块M3.2：根据不同的换道方案的概率，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益。
具体地，所述模块M3.2包括：自车A以P0～P9的概率分别选择方案零至九的混合策略期望收益EA为：
EA＝aP0+bP1+cP2+dP3+eP4+fP5+gP6+hP7+iP8+jP9 (3)
其中，a表示在方案零中自车A执行换道的概率；b表示在方案一中自车A执行换道的概率；c表示在方案二中自车A执行换道的概率；d表示在方案三中自车A执行换道的概率；e表示在方案四中自车A执行换道的概率；f表示在方案五中自车A执行换道的概率；g表示在方案六中自车A执行换道的概率；h表示在方案七中自车A执行超换道的概率；i表示在方案八中自车A执行换道的概率；j表示在方案九中自车A执行换道的概率。
所述三车道场景模型是包括当前车道上和左右两条期望车道上车辆的数量、分布及运行情况。
首先根据当前车道不同车辆位置、数据以及车速来提出当前时刻自车的最佳换道方案或不换道，而混合策略期望收益由综合全部情况的最佳换道方案计算出来的，是用数据表明所提出的换道方案的效果。
基于博弈论混合策略建立的换道方案，本发明将混合策略期望收益作为一个结果来展示，用以补充完善本发明，而混合策略的概念是通过一定概率选择不同方案来实现的。本发明最终目的是通过任一换道方案实现的，每种换道方案的某一种情况的最终结果就是驾驶人的换道意图，选择了一种换道方案即识别了驾驶人的换道意图。
以下优选例对本发明做进一步详细说明：
如图2所示，本实施例公开了一种高速路场景下基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法，包括如下步骤S00～S20：
S00、建立高速路同向三车道场景，如图1所示，即一条当前车道和两条期望车道以及车道上行驶的车辆；
S10、分析当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆运行状态；
S20、判断换道条件，建立基于混合策略博弈的换道方案，进而识别隐含的驾驶人换道意图。
需要说明的是，自车A执行换道的操作如下：
自车A向左或右转向，再迅速驶入期望车道，最后调整车身平行于原车道前车B行驶，则换道完成。
需要进一步说明的是，自车A产生换道意图，开始换道操作的前提是当前车道前车B本身无换道、超车操作或其他，即保持t时刻的速度行驶在当前车道。否则，自车A会主动放弃换道。
具体来说，所述建立高速路同向三车道的具体场景为：
在高速路同向三车道场景下，当前车道上行驶的车辆有：自车A，前车B。左右两边期望车道上行驶的车辆有：左前车C，或右前车D，或左后车E，或右后车F，或上述车辆的一部分，或全部。
需要说明的是，如图1所示，若全部车辆皆有，则左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方。以上所述场景是最复杂的场景，一共涉及6辆车，需要考虑的换道情况最多，共计需要比较16种4辆车t时刻的行驶速度的相对大小。
具体来说，所述分析当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆运行状态过程为：
车载传感器将所检测的自车A与周围所有车辆t时刻的相对速度、位置信息等，显示在车载显示屏上，以便于驾驶人判断换道条件。
需要说明的是，车载传感采用三维激光雷达传感器，可用于探测自车A与其周围所有驾驶车辆的相对速度、相对距离以及角度信息等。
具体来说，如图3所示，所述判断换道条件，建立基于混合策略博弈的换道方案，进而识别隐含的驾驶人换道意图的过程，包括如下步骤S200～S203：
S200、t时刻当前车道上自车A跟随前车B行驶，判断换道条件即自车A与前车B的行驶速度相对大小，包括：
若自车A的速度小于前车B的速度，则自车A继续跟随前车B，不会产生换道意图；
若自车A的速度大于前车B的速度，则自车A产生换道意图；
需要说明的是，若自车A的速度大于前车B的速度时，自车A可能不产生换道意图，则其接下来可能执行的操作是减速继续跟随前车B行驶。
S201、进一步判断换道条件即判断左右两边期望车道上是否有车行驶，包括：
方案零：左右两边期望车道上皆无车或只有一边车道有车：
若左右两边期望车道上无车，则自车A可换道；
若左边期望车道无车，右边期望车道上有车行驶，则自车A可向左换道；
若左边期望车道有车行驶，右边期望车道上无车，则自车A可向右换道；
若左边期望车道有车行驶，右边期望车道上有车行驶，则自车A可进一步分析决定是否换道；
需要说明的是，判定左右两边期望车道无车的情况，不是说两边期望车道上没有车辆行驶，而是以自车A为中心前后具有足够远的纵向距离内，左边或右边期望车道上无车行驶，从而判定左右两边期望车道上无车。
S202、进一步判断换道条件即在左右两边期望车道都有车的情况下，比较当前车道车辆与期望车道车辆速度的相对大小，包括如下情况S000～S002：
S000、当左边期望车道上正在行驶的车辆只有1辆，右边期望车道上正在行驶的车辆也只有1辆时，包括：
如图4所示，方案一：左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，如图4所示：
若左前车C和右前车D的速度都大于前车B的速度，则自车A左右皆可换道；
若左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，则自车A向左换道；
若左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，则自车A向右换道；
若左前车C和右前车D的速度都小于前车B的速度，则自车A不换道，等待下一次换道时机；
需要说明的是，左前车C和右前车D两辆车与当前车道前车B的直线距离满足自车A安全执行换道操作所需的最小距离。若不满足，则自车A不换道，等待下一次换道时机。
如图5所示，方案二：左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右后车F在当前车道自车A的右后方，如图5所示：
若左前车C的速度大于前车B的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A左右皆可换道；
若左前车C的速度大于前车B的速度，右后车D的速度大于自车A的速度，则自车A向左换道；
若左前车C的速度小于前车B的速度，右后车D的速度小于自车A的速度，则自车A向右换道；
若左前车C的速度小于前车B的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不换道，等待下一次换道时机；
需要说明的是，左前车C与当前车道前车B及右后车F与当前车道自车A的直线距离满足自车A安全执行换道操作所需的最小距离。若不满足，则自车A不换道，等待下一次换道时机。
如图6所示，方案三：左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，如图6所示：
若右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A左右皆可换道；
若右前车D速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A向右换道；
若右前车D速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A向左换道；
若右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A不换道，等待下一次换道时机；
需要说明的是，右前车D与当前车道前车B及左后车E与当前车道自车A的直线距离满足自车A安全执行换道操作所需的最小距离。若不满足，则自车A不换道，等待下一次换道时机。
如图7所示，方案四：左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方，如图7所示：
若左后车E和右后车F的速度都小于自车A的速度，则自车A左右皆可换道；
若左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A向右换道；
若左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A向左换道；
若左后车E和右后车F的速度都大于自车A的速度，则自车A不换道，等待下一次换道时机；
需要说明的是，左后车E和右后车F两辆车与当前车道自车A的直线距离满足自车A安全执行换道操作所需的最小距离。若不满足，则自车A不换道，等待下一次换道时机。
S001、当左边期望车道上正在行驶的车辆有1或2辆，右边期望车道上正在行驶的车辆也有2或1辆时，包括：
如图8所示，方案五：左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，如图8所示：
若右前车D的速度大于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A向右换道；
若右前车D的速度小于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不换道，等待下一次换道时机；
需要说明的是，左前车C和右前车D两辆车与当前车道前车B及左后车E与当前车道自车A的直线距离满足自车A安全执行换道操作所需的最小距离。若不满足，则自车A不换道，等待下一次换道时机。
如图9所示，方案六：左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，右后车F在当前车道自车A的右后方，如图9所示：
若左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A向左换道；
若左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不换道，等待下一次换道时机；
需要说明的是，左前车C和右前车D两辆车与当前车道前车B及右后车F与当前车道自车A的直线距离满足自车A安全执行换道操作所需的最小距离。若不满足，则自车A不换道，等待下一次换道时机。
如图10所示，方案七：左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方，如图10所示：
若右后车F的速度小于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A向右换道；
若右后车F的速度大于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不换道，等待下一次换道时机；
需要说明的是，左前车C与当前车道前车B及左后车E和右后车F两辆车与当前车道自车A的直线距离满足自车A安全执行换道操作所需的最小距离。若不满足，则自车A不换道，等待下一次换道时机。
如图11所示，方案八：左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方，如图11所示：
若左后车E的速度小于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A向左换道；
若左后车E的速度大于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不换道，等待下一次换道时机；
需要说明的是，右前车D与当前车道前车B及左后车E和右后车F两辆车与当前车道自车A的直线距离满足自车A安全执行换道操作所需的最小距离。若不满足，则自车A不换道，等待下一次换道时机。
S002、当左边期望车道上正在行驶的车辆有2辆，右边期望车道上正在行驶的车辆也有2辆时，包括：
如图12所示，方案九：左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方，如图12所示：
若左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A左右皆可换道；
若左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A向左换道；
若左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A向右换道；
若左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不换道，等待下一次换道时机；
若左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A向左换道；
若左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不换道，等待下一次换道时机；
若左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A向右换道；
若左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不换道，等待下一次换道时机；
若左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不换道，等待下一次换道时机；
需要说明的是，左前车C和右前车D两辆车与当前车道前车B及左后车E和右后车F两辆车与当前车道自车A的直线距离满足自车A安全执行换道操作所需的最小距离。若不满足，则自车A不换道，等待下一次换道时机。
S203、换道条件判断结束，自车A执行或不执行换道操作，包括：
当前判断的换道条件已足够让自车A完成换道操作，不需要进一步再判断换道条件，自车A选择对应换道条件的换道方案执行或不执行换道操作。一般来说，在复杂的高速路同向三车道场景下，自车A需要进行多次动态换道博弈过程，才能完成换道操作。
其中，当前车道上车辆与期望车道上车辆的多次动态换道博弈过程如下：
在满足博弈开始条件后，自车A选择相对应换道条件的换道方案，若自车A一次性换道成功，则博弈结束；
若自车A一次性换道失败，则博弈继续，等待下一次换道时机，进行下一次的博弈，即再次选择相对应的换道方案。
需要说明的是，首先，t时刻在当前车道上自车A跟随前车B行驶，若自车A产生了换道意图；然后，自车A根据自身以及左右两边期望车道车辆的位置和速度信息等来判断此三条车道上的车辆之间是否存在博弈关系，在不满足博弈开始条件的情况下，若自车A能够满足可执行换道操作的不可缺条件，则自车A可以执行换道；其次，针对满足博弈开始条件的情况下，则自车A开始换道博弈，随即自车A根据自身以及期望车道车辆的位置和速度信息等来选择当前时刻应执行的换道方案；最后，根据自车A的换道方案选择，自车A可能一次性换道失败，则其将与期望车道车辆进行多次动态换道博弈，直至满足博弈终止条件为止。若自车A选择博弈方案的次数达到设定数目后，为了保证驾驶人及车辆的安全，自车A会选择减速继续跟随前车B行驶，不再进行博弈。
其中，换道博弈起止条件如下：
(1)换道博弈开始条件
进行换道博弈有两个条件，第一是当前车道车辆自车A与当前车道前车B保持安全距离，此条件是为了保证换道博弈过程中自车A与前车B的安全性；第二是当前车道车辆自车A的速度大于当前车道前车B的速度，此条件是进行换道博弈过程的前提，自车A由此产生换道意图。
自车A与前车B的安全距离计算可使用经典的Gipps安全距离公式，如下式所示：
Figure BDA0002663179210000311
式中，Gab为自车A与当前车道前车B的安全距离，xb(t)为t时刻当前车道前车B位置，xa(t)为t时刻自车A位置，Lb为当前车道前车B的车身长度，va(t)为t时刻自车A的速度，τa为自车A的反应时间，vb(t)为t时刻当前车道前车B的速度，wa为自车A的最大减速度，wb为当前车道前车B的最大减速度。
(2)换道博弈终止条件
在人类驾驶车辆与人类驾驶车辆换道混合策略博弈过程中，双方车辆都会存在安全隐患，并且博弈次数越多，即所选择博弈方案的次数越多，其造成的安全隐患也就越大，所以需要设定博弈终止条件。
换道博弈终止条件如下：第一是自车A博弈数目到达n次时(该次数可随不同的换道情况进行调整)，则自车A主动退出博弈；第二是当在换道过程中自车A与前车B已经不满足式(1)中的安全距离时，则自车A应该主动放弃换道，寻找下一次换道机会。
需要说明的是，自车A以某种概率随机地选择执行不同的换道方案，最终实现换道操作，计算混合策略期望换道收益如下：
自车A选择方案零的概率为P0，选择方案一的概率为P1，选择方案二的概率为P2，选择方案三的概率为P3，选择方案四的概率为P4，选择方案五的概率为P5，选择方案六的概率为P6，选择方案七的概率为P7，选择方案八的概率为P8，选择方案九的概率为P9，可知，
Figure BDA0002663179210000321
需要进一步说明的是，概率P0～P9依据于t时刻车道上车辆的运行状态，因此P0～P9具有不确定性，且随高速路不同地点而变化，所以无法精确得到，需要大量的实验数据分析总结。
在方案零中，自车A一定可以执行换道操作，则自车A执行换道操作的概率为1.0；
在方案一中，自车A执行换道的概率依据左前车C和右前车D与前车B的相对速度大小，只有左前车C和右前车D的速度都小于前车B的速度时自车A不换道的概率为25％，则自车A执行换道操作的概率为1-0.25＝0.75；
在方案二中，自车A执行换道的概率依据左前车C与前车B以及右后车F与自车A的相对速度大小，只有左前车C的速度小于前车B的速度且右后车F的速度大于自车A的速度时自车A不换道的概率为25％，则自车A执行换道操作的概率为1-0.25＝0.75；
在方案三中，自车A执行换道的概率依据右前车D与前车B以及左后车E与自车A的相对速度大小，只有右前车D的速度小于前车B的速度且左后车E的速度大于自车A的速度时自车A不换道的概率为25％，则自车A执行换道操作的概率为1-0.25＝0.75；
在方案四中，自车A执行换道的概率依据左后车E和右后车F与自车A的相对速度大小，只有左后车E和右后车F的速度都大于自车A的速度时自车A不换道的概率为25％，则自车A执行换道操作的概率为1-0.25＝0.75；
在方案五中，自车A执行换道的概率依据左前车C和右前车D与前车B以及左后车E与自车A的相对速度大小，只有右前车D的速度小于前车B的速度时自车A不换道的概率为50％，则自车A执行换道操作的概率为1-0.5＝0.5；
在方案六中，自车A执行换道的概率依据左前车C和右前车D与前车B以及右后车F与自车A的相对速度大小，只有左前车C的速度小于前车B的速度时自车A不换道的概率为50％，则自车A执行换道操作的概率为1-0.5＝0.5；
在方案七中，自车A执行换道的概率依据左前车C与前车B以及左后车E和右后车F与自车A的相对速度大小，只有右后车F的速度大于前车B的速度时自车A不换道的概率为50％，则自车A执行换道操作的概率为1-0.5＝0.5；
在方案八中，自车A执行换道的概率依据右前车D与前车B以及左后车E和右后车F与自车A的相对速度大小，只有左后车E的速度大于前车B的速度时自车A不换道的概率为50％，则自车A执行换道操作的概率为1-0.5＝0.5；
在方案九中，自车A执行换道的概率依据左前车C和右前车D与前车B以及左后车E和右后车F与自车A的相对速度大小，
左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度时自车A不换道的概率为6.25％；
还有左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度时自车A不换道的概率为12.5％；
还有左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度时自车A不换道的概率为12.5％；
还有左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度时自车A不换道的概率为25％，则自车A执行换道操作的概率为1-0.0625-0.125-0.125-0.25＝0.4375；
则自车A以P0～P9的概率分别选择方案零至九的混合策略期望收益EA为：
EA＝P0+0.75P1+0.75P2+0.75P3+0.75P4+0.5P5+0.5P6+0.5P7+0.5P8+0.4375P9 (2)
本发明通过对高速路场景下车辆与车辆之间的换道过程分析，构建人类驾驶环境下描述车辆动态博弈过程的基于混合策略博弈的换道方案，选择对应换道条件的换道方案，进而识别换道博弈过程中隐含的驾驶人换道意图。因此，本发明有效地识别了高速路场景下驾驶人的换道意图，为提高车道辅助系统可靠性提供了关键技术支持，推动了智能驾驶技术的发展。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法，其特征在于，包括：
步骤M1：建立高速路同向三车道场景模型；
步骤M2：车载传感器获取并分析当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆运行状态；
步骤M3：根据车辆运行状态，判断换道条件，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，进而识别隐含的驾驶人换道意图，同时计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益；
所述三车道场景模型是包括当前车道上和左右两条期望车道上车辆的数量、分布及运行情况。
2.根据权利要求1所述的基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法，其特征在于，所述步骤M1包括：
在高速路同向三车道场景模型下，当前车道上行驶的车辆有：自车A和/或前车B；左右两边期望车道上行驶的车辆有：左前车C、右前车D、左后车E和/或右后车F；
所述左前车C在当前车道前车B的左前方；右前车D在当前车道前车B的右前方；左后车E在当前车道自车A的左后方；右后车F在当前车道自车A的右后方；
所述步骤M2中车辆运行状态包括：车辆的运行速度和车辆运行位置。
3.根据权利要求1所述的基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法，其特征在于，所述步骤M3包括：
步骤M3.1：根据当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆的运行状态，细分各种换道方案，分析当前车道上自车A随机地选择执行不同的换道方案的概率；
步骤M3.2：根据不同的换道方案的概率，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益。
4.根据权利要求3所述的基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法，其特征在于，所述步骤M3.1包括：
t时刻当前车道上自车A跟随前车B行驶，当满足包括当前车道自车A与前车B保持安全距离以及自车A的速度大于前车B的速度的换道博弈开始条件时，自车A产生换道意图；当自车A产生换道意图，并预设次换道失败，则换道博弈结束；
换道方案包括：
方案零：当左右两边期望车道上皆无车或只有一边车道有车；
当左右两边期望车道上无车，则自车A产生换道意图；
当左边期望车道无车，右边期望车道有车形式，则自车A产生向左换道意图；
当左边期望车道有车行驶，右边期望车道上无车，则自车A产生向右换道条件；
方案一：当左右两边期望车道上皆有车，当左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方；
当左前车C和右前车D的速度都大于前车B的速度，则自车A满足左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左前车C和右前车D的速度都小于前车B的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案二：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右后车D的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右后车D的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案三：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方；
当右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当右前车D速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右前车D速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案四：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当左后车E和右后车F的速度都小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左后车E和右后车F的速度都大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案五：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方；
当右前车D的速度大于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右前车D的速度小于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案六：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案七：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当右后车F的速度小于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右后车F的速度大于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道，等待下一次换道时机；
方案八：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左后车E的速度小于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左后车E的速度大于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案九：当左右两边期望车道上皆有车，当左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当自车A换道意图达到预设次数时，则终止换道；
根据实验总结得到，高速路上分别出现各个方案所描述的当前车辆分布情况的概率，自车A选择方案零的概率为P0，选择方案一的概率为P1，选择方案二的概率为P2，选择方案三的概率为P3，选择方案四的概率为P4，选择方案五的概率为P5，选择方案六的概率为P6，选择方案七的概率为P7，选择方案八的概率为P8，选择方案九的概率为P9，可知，
Figure FDA0002663179200000051
所述自车A与前车B安全距离包括：
Figure FDA0002663179200000052
其中，Gab为自车A与当前车道前车B的安全距离，xb(t)为t时刻当前车道前车B位置，xa(t)为t时刻自车A位置，Lb为当前车道前车B的车身长度，va(t)为t时刻自车A的速度，τa为自车A的反应时间，vb(t)为t时刻当前车道前车B的速度，wa为自车A的最大减速度，wb为当前车道前车B的最大减速度。
5.根据权利要求3所述的基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法，其特征在于，所述步骤M3.2包括：自车A以P0～P9的概率分别选择方案零至九的混合策略期望收益EA为：
EA＝aP0+bP1+cP2+dP3+eP4+fP5+gP6+hP7+iP8+jP9 (3)
其中，a表示在方案零中自车A执行换道的概率；b表示在方案一中自车A执行换道的概率；c表示在方案二中自车A执行换道的概率；d表示在方案三中自车A执行换道的概率；e表示在方案四中自车A执行换道的概率；f表示在方案五中自车A执行换道的概率；g表示在方案六中自车A执行换道的概率；h表示在方案七中自车A执行超换道的概率；i表示在方案八中自车A执行换道的概率；j表示在方案九中自车A执行换道的概率。
6.一种基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别系统，其特征在于，包括：
模块M1：建立高速路同向三车道场景模型；
模块M2：车载传感器获取并分析当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆运行状态；
模块M3：根据车辆运行状态，判断换道条件，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，进而识别隐含的驾驶人换道意图，同时计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益；
所述三车道场景模型是包括当前车道上和左右两条期望车道上车辆的数量、分布及运行情况。
7.根据权利要求6所述的基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别系统，其特征在于，所述模块M1包括：
在高速路同向三车道场景模型下，当前车道上行驶的车辆有：自车A和/或前车B；左右两边期望车道上行驶的车辆有：左前车C、右前车D、左后车E和/或右后车F；
所述左前车C在当前车道前车B的左前方；右前车D在当前车道前车B的右前方；左后车E在当前车道自车A的左后方；右后车F在当前车道自车A的右后方；
所述模块M2中车辆运行状态包括：车辆的运行速度和车辆运行位置。
8.根据权利要求6所述的基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别系统，其特征在于，所述模块M3包括：
模块M3.1：根据当前车道上车辆和左右两条期望车道上车辆的运行状态，细分各种换道方案，分析当前车道上自车A随机地选择执行不同的换道方案的概率；
模块M3.2：根据不同的换道方案的概率，建立并执行基于博弈论混合策略的换道方案，计算综合全部情况的最佳换道方案的混合策略期望收益。
9.根据权利要求8所述的基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别系统，其特征在于，所述模块M3.1包括：
t时刻当前车道上自车A跟随前车B行驶，当满足包括当前车道自车A与前车B保持安全距离以及自车A的速度大于前车B的速度的换道博弈开始条件时，自车A产生换道意图；当自车A产生换道意图，并预设次换道失败，则换道博弈结束；
换道方案包括：
方案零：当左右两边期望车道上皆无车或只有一边车道有车；
当左右两边期望车道上无车，则自车A产生换道意图；
当左边期望车道无车，右边期望车道有车形式，则自车A产生向左换道意图；
当左边期望车道有车行驶，右边期望车道上无车，则自车A产生向右换道条件；
方案一：当左右两边期望车道上皆有车，当左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方；
当左前车C和右前车D的速度都大于前车B的速度，则自车A满足左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左前车C和右前车D的速度都小于前车B的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案二：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右后车D的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右后车D的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案三：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方；
当右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当右前车D速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右前车D速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案四：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当左后车E和右后车F的速度都小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左后车E和右后车F的速度都大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案五：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方；
当右前车D的速度大于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右前车D的速度小于前车B的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案六：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案七：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方；
当右后车F的速度小于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当右后车F的速度大于自车A的速度，左前车C的速度大于或小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道，等待下一次换道时机；
方案八：当左右两边期望车道上皆有车，左边期望车道上有左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左后车E的速度小于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左后车E的速度大于自车A的速度，右前车D的速度大于或小于前车B的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
方案九：当左右两边期望车道上皆有车，当左边期望车道上有左前车C和左后车E，右边期望车道上有右前车D和右后车F，且左前车C在当前车道前车B的左前方，右前车D在当前车道前车B的右前方，左后车E在当前车道自车A的左后方，右后车F在当前车道自车A的右后方：
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向左、右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A满足向左换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道条件；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A满足向左换道；
当左前车C的速度大于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于自车A的速度，则自车A满足向右换道；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度大于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当左前车C的速度小于前车B的速度，右前车D的速度小于前车B的速度，左后车E的速度小于或大于自车A的速度，右后车F的速度小于或大于自车A的速度，则自车A不满足换道条件，等待下一次换道时机；
当自车A换道意图达到预设次数时，则终止换道；
根据实验总结得到，高速路上分别出现各个方案所描述的当前车辆分布情况的概率，自车A选择方案零的概率为P0，选择方案一的概率为P1，选择方案二的概率为P2，选择方案三的概率为P3，选择方案四的概率为P4，选择方案五的概率为P5，选择方案六的概率为P6，选择方案七的概率为P7，选择方案八的概率为P8，选择方案九的概率为P9，可知，
Figure FDA0002663179200000111
所述自车A与前车B安全距离包括：
其中，Gab为自车A与当前车道前车B的安全距离，xb(t)为t时刻当前车道前车B位置，xa(t)为t时刻自车A位置，Lb为当前车道前车B的车身长度，va(t)为t时刻自车A的速度，τa为自车A的反应时间，vb(t)为t时刻当前车道前车B的速度，wa为自车A的最大减速度，wb为当前车道前车B的最大减速度。
10.根据权利要求8所述的基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别系统，其特征在于，所述模块M3.2包括：自车A以P0～P9的概率分别选择方案零至九的混合策略期望收益EA为：
EA＝aP0+bP1+cP2+dP3+eP4+fP5+gP6+hP7+iP8+jP9 (3)
其中，a表示在方案零中自车A执行换道的概率；b表示在方案一中自车A执行换道的概率；c表示在方案二中自车A执行换道的概率；d表示在方案三中自车A执行换道的概率；e表示在方案四中自车A执行换道的概率；f表示在方案五中自车A执行换道的概率；g表示在方案六中自车A执行换道的概率；h表示在方案七中自车A执行超换道的概率；i表示在方案八中自车A执行换道的概率；j表示在方案九中自车A执行换道的概率。
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