CN115179949B - 车辆的压速变道控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请属于智能驾驶技术领域，提供一种车辆的压速变道控制方法、装置、设备及存储介质，包括在本车被前车压速的情况下，根据本车运动状态信息和周围车辆的运动状态信息确定本车所要汇入的目标车道；基于目标车道确定本车的障碍车辆，根据本车的运动状态信息生成本车汇入目标车道的规划路径以及根据障碍车辆的运动状态信息生成障碍车辆的预测轨迹，并根据规划路径和预测轨迹构建位移‑时间图；根据位移‑时间图对本车进行碰撞风险分析，确定本车的碰撞风险等级；根据本车的碰撞风险等级判断目标车道是否满足安全变道条件，若目标车道满足安全变道条件，则控制本车向目标车道进行变道操作。解决了变道条件刻板苛刻、无法满足复杂场景需求的问题。

Description

车辆的压速变道控制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及智能驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆的压速变道控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
自动驾驶变道技术是自动驾驶领域重要且复杂的关键技术之一，用于保障自动驾驶车辆安全行驶。自动驾驶变道技术中的变道决策过程是根据自动驾驶车辆自身状态及其周围车辆的状态进行变道决策，从而判断自动驾驶车辆是否变道及向哪个方向变道。现有技术中，如中国专利公开的（CN 111081046B）一种自动驾驶车辆变道方法、装置、电子设备和介质，该方法依据目标变道参数，从至少两个候选变道轨迹中选择目标车辆汇入目标车道的目标变道轨迹。目标变道参数包括目标车辆从当前车道汇入目标车道的目标车速v和总运动距离s，目标车辆从当前车速v0调整至目标车速v所需的第一时间t1，以及目标车辆从当前车速v0调整至目标车速v时所在位置至汇入目标车道所需的第二时间t2。显然，现有的变道决策多依据周围车辆的间隙以及速度进行判断是否变道，变道条件刻板苛刻、灵活性差，无法满足复杂的场景需求，难以规避自动驾驶车辆在行驶过程中的碰撞风险，车辆安全性低和事故发生率高。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种车辆的压速变道控制方法、装置、设备及存储介质，可以解决变道条件刻板苛刻、无法满足复杂场景需求的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种车辆的压速变道控制方法，包括：
在本车被前车压速的情况下，根据所述本车运动状态信息和周围车辆的运动状态信息确定所述本车所要汇入的目标车道；
基于所述目标车道确定所述本车的障碍车辆，根据所述本车的运动状态信息生成所述本车汇入目标车道的规划路径以及根据所述障碍车辆的运动状态信息生成障碍车辆的预测轨迹，并根据所述规划路径和所述预测轨迹构建位移-时间图；
根据所述位移-时间图对所述本车进行碰撞风险分析，确定所述本车的碰撞风险等级；
根据所述本车的碰撞风险等级判断所述目标车道是否满足安全变道条件，若所述目标车道满足安全变道条件，则控制所述本车向所述目标车道进行变道操作。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述在本车被前车压速的情况下，根据所述本车运动状态信息和周围车辆的运动状态信息确定所述本车所要汇入的目标车道的步骤之前，还包括：
获取所述本车的当前速度、所述本车的期望速度以及所述本车前方车辆的当前速度，根据所述本车的当前速度、所述本车的期望速度以及所述本车前方车辆的当前速度判断所述本车是否被前车压速，其中，判断所述本车被前车压速的条件包括：
本车的当前速度与本车前方车辆的当前速度之差的绝对值＞预设的第一速度阈值且持续预设的第一时长值；以及
本车的期望速度与本车的当前速度之差＞预设的第二速度阈值。
结合第一方面或第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述根据所述本车运动状态信息和周围车辆的运动状态信息确定所述本车所要汇入的目标车道的步骤，包括：
获取所述本车当前车道的道路情况信息，根据所述道路情况信息判断所述本车是否需要确定目标车道；
若需要，则识别所述本车当前车道的左侧是否存在车道且车道线为虚线；
若存在，则根据所有车道的车流速度判断是否道路拥堵；
若拥堵，则根据左侧车道的车流速度是否满足目标车道的车流速度要求；
若满足，则将所述本车当前车道的左侧车道确定为目标车道。
结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述识别所述本车当前车道的左侧是否存在车道且车道线为虚线的步骤之后，若所述本车当前车道的左侧不存在车道且车道线为虚线，还包括：
识别所述本车当前车道的右侧是否存在车道且车道线为虚线；
若存在，则根据所有车道的车流速度判断是否道路拥堵；
若拥堵，则根据右侧车道的车流速度是否满足目标车道的车流速度要求；
若满足，则将所述本车当前车道的右侧车道确定为目标车道。
结合第一方面，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述根据所述位移-时间图对所述本车进行碰撞风险分析，确定所述本车的碰撞风险等级的步骤，包括：
若所述本车以当前速度和预设舒适加速度范围内的任意加速度进行行驶时在第一预设时间内发生碰撞，则确定所述本车的碰撞风险等级为极高风险等级；
若所述本车以当前速度和预设舒适加速度范围内的任意加速度进行行驶时在第一预设时间内不发生碰撞但在第二预设时间内发生碰撞或者若所述本车以当前速度和最大舒适加速度与最大加速度之间的加速度进行行驶时在第一预设时间内发生碰撞，则确定所述本车的碰撞风险等级为高风险等级；
若所述本车以当前速度和预设舒适加速度范围内的任意加速度进行行驶时在第二预设时间内不发生碰撞但在第三预设时间内发生碰撞或者若所述本车以当前速度和最大舒适加速度与最大加速度之间的加速度进行行驶时在第一预设时间内不发生碰撞但在第二预设时间内发生碰撞，则确定所述本车的碰撞风险等级为中风险等级；
若所述本车以当前速度和最大舒适加速度进行行驶时在第三预设时间内不发生碰撞，则确定所述本车的碰撞风险等级为低风险等级；
若所述本车以当前速度和预设舒适加速度范围内的任意加速度进行行驶时在第三预设时间内不发生碰撞，则确定所述本车的碰撞风险等级为无风险等级；
其中，第一预设时间＜第二预设时间＜第三预设时间。
结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，所述根据所述本车的碰撞风险等级判断所述目标车道是否满足安全变道条件，若所述目标车道满足安全变道条件，则控制所述本车向所述目标车道进行变道操作的步骤，包括：
所述本车的碰撞风险等级为极高风险等级或高风险等级时，判断所述目标车道不满足安全变道条件；
所述本车的碰撞风险等级为低风险等级或无风险等级时，判断所述目标车道满足安全变道条件；
所述本车的碰撞风险等级为中风险等级时，根据所述位移-时间图，判断预设的最大规划时长或最大规划路径长度内是否连续存在满足安全跟车距离的gap数据，若是，则判断所述目标车道满足安全变道条件，否则，判断所述目标车道不满足安全变道条件。
结合第一方面，在第一方面的第六种可能实现方式中，所述根据所述位移-时间图，判断预设的最大规划时长或最大规划路径长度内是否连续存在满足安全跟车距离的gap数据的步骤，包括：
根据所述位移-时间图，在预设的最大规划时长或最大规划路径长度内以预设的时间间隔获取第一时刻对应的第一gap数据和与所述第一时刻相邻的第二时刻对应的第二gap数据；
根据所述第一gap数据，按照预设的推算公式推算出所述第二时刻对应的第一预测gap数据；
将所述第二gap数据与所述第一预测gap数据进行比对，判断所述第二gap数据与所述第一预测gap数据的重叠数据是否大于预设阈值，若是，则将所述第二gap数据确定为满足安全跟车距离的gap数据，并在预设的最大规划时长或最大规划路径长度内以预设的时间间隔获取与所述第二时刻相邻的第三时刻对应的第三gap数据进行推算和比对；
若所述预设的最大规划时长或最大规划路径长度内的所有时刻对应的gap数据均确定为满足安全跟车距离的gap数据，则判断所述预设的最大规划时长或最大规划路径长度内连续存在满足安全跟车距离的gap数据。
本申请实施例的第二方面提供了一种车辆的压速变道控制装置，所述车辆的压速变道控制装置包括：
确定模块，用于在本车被前车压速的情况下，根据所述本车运动状态信息和周围车辆的运动状态信息确定所述本车所要汇入的目标车道；
构建模块，用于基于所述目标车道确定所述本车的障碍车辆，根据所述本车的运动状态信息生成所述本车汇入目标车道的规划路径以及根据所述障碍车辆的运动状态信息生成障碍车辆的预测轨迹，并根据所述规划路径和所述预测轨迹构建位移-时间图；
分析模块，用于根据所述位移-时间图对所述本车进行碰撞风险分析，确定所述本车的碰撞风险等级；
控制模块，用于根据所述本车的碰撞风险等级判断所述目标车道是否满足安全变道条件，若所述目标车道满足安全变道条件，则控制所述本车向所述目标车道进行变道操作。
本申请实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在电子设备上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面提供的车辆的压速变道控制方法的各步骤。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面提供的车辆的压速变道控制方法的各步骤。
本申请实施例提供的一种车辆的压速变道控制方法、装置、电子设备及存储介质，具有以下有益效果：
本申请在本车被前车压速的情况下，通过根据本车的运动状态信息生成本车汇入目标车道的规划路径以及根据障碍车辆的运动状态信息生成障碍车辆的预测轨迹构建位移-时间图，进而根据位移-时间图对本车进行碰撞风险分析，确定本车的碰撞风险等级，根据本车的碰撞风险等级来判断目标车道是否满足安全变道条件，在目标车道满足安全变道条件时控制本车向目标车道进行变道操作。通过上述方法通过构建考虑障碍车辆预测轨迹的位移-时间图以及定义碰撞风险来进行变道决策，由于考虑障碍物的预测轨迹，使变道操作判断更为安全，由于定义碰撞风险，使变道操作更为人性化，让自动驾驶车辆可以更为灵活的变道，适用于更加复杂的变道场景，可以有效地规避自动驾驶车辆在行驶过程中的碰撞风险，保障车辆安全性，降低事故发生率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种车辆的压速变道控制方法的实现流程图；
图2为本申请实施例提供的车辆的压速变道控制方法中位移-时间图的一种示意图；
图3为本申请实施例提供的车辆的压速变道控制方法中确定本车所要汇入的目标车道时的一种方法流程示意图；
图4为本申请实施例提供的车辆的压速变道控制方法中确定本车所要汇入的目标车道时的另一种方法流程示意图；
图5为本申请实施例提供的车辆的压速变道控制方法中判断预设的最大规划时长或最大规划路径长度内是否连续存在满足安全跟车距离的gap数据时的一种方法流程示意图；
图6为本申请实施例提供的一种车辆的压速变道控制装置的基础结构框图；
图7为本申请实施例提供的一种电子设备的基本结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种车辆的压速变道控制方法的实现流程图。详述如下：
S11：在本车被前车压速的情况下，根据所述本车运动状态信息和周围车辆的运动状态信息确定所述本车所要汇入的目标车道。
本实施例中，本车可以是自动驾驶车辆，本车行驶过程中，在本车前方安全距离内具有障碍车辆时，为了保障本车安全行驶，会降低本车当前的行驶速度，使得本车以低于期望速度的行驶速度进行行驶，此种情况即为本车被前车压速的情况。在本实施例中，在本车处于被前车压速的情况下，可以通过获取本车的运动状态信息和周围车辆的运动状态信息，其中，周围车辆包括与本车当前车道相邻的两侧车道的车辆、与本车处于同一车道的前方车辆和后方车辆。获取本车的运动状态信息和周围车辆的运动状态信息来来本车进行安全变道决策，确定本车所要汇入的目标车道，从而通过对本车执行变道的方式来实现以期望速度进行行驶。可以理解的是，在本实施例中，目标车道可以是与本车当前车道相邻的左侧车道，或者是与本车当前车道相邻的右侧车道。
本申请的一些实施例中，可以通过两个条件来判断本车是否被前车压速。具体地，两个条件分别为：
本车的当前速度与本车前方车辆的当前速度之差的绝对值＞预设的第一速度阈值且持续预设的第一时长值；
本车的期望速度与本车的当前速度之差＞预设的第二速度阈值。
在本实施例中，可以通过获取本车的当前速度、本车的期望速度以及本车前方车辆的当前速度，然后，根据本车的当前速度、本车的期望速度以及本车前方车辆的当前速度的数据值代入上述两个条件中，判断上述两个条件是否成立，若成立，则判断本车被前车压速，否则判断本车并未被本车压速。需要说明的是，在本实施例中，预设的第一速度阈值、预设的第二速度阈值和预设的第一时长值由用户根据实际需要进行自定义设置。示例性的，预设的第一速度阈值被设置为5千米/小时，预设的第二速度阈值被设置为10千米/小时，预设的第一时长值被设置为5秒。
S12：基于所述目标车道确定所述本车的障碍车辆，根据所述本车的运动状态信息生成所述本车汇入目标车道的规划路径以及根据所述障碍车辆的运动状态信息生成障碍车辆的预测轨迹，并根据所述规划路径和所述预测轨迹构建位移-时间图。
本实施例中，确定目标车道后，将目标车道上与本车最近的侧前方车辆和与本车最近的侧后车辆确定为本车的障碍车辆。通过根据本车的运动状态信息向目标车道规划本车的行驶路径，生成本车汇入目标车道的规划路径。通过根据障碍车辆的运动状态信息生成障碍车辆的预测轨迹。获得规划路径和预测轨迹后，将该规划路径和预测轨迹描绘到一表示位移随时间变化的二维坐标图中，从而构建得到位移-时间图。在该位移-时间图中，预测轨迹表示为位移-时间图中本车随着时间变化的位移值集合形成的线段。请一并参阅图2，图2为本申请实施例提供的车辆的压速变道控制方法中位移-时间图的一种示意图。如图2所示，由两条平行线段组成的阴影区域表示障碍车辆的预测轨迹，其中，两条平行线段中的一条平行线段表示为障碍车辆的车尾位置随时间变化的位移值集合，另一条平行线段表示为障碍车辆的车头位置随时间变化的位移值集合。需要说明的是，在所述图2中包含有两个阴影区域，其中，位移值较大的阴影区域表示为与本车最近的侧前方车辆的预测轨迹，位移值较小的阴影区域表示为与本车最近的侧后车辆的预测轨迹。
S13：根据所述位移-时间图对所述本车进行碰撞风险分析，确定所述本车的碰撞风险等级。
本实施例中，如图2所示，在位移-时间图中分别绘制本车以车辆性能允许的最大加速度进行行驶时的位移-时间变化曲线、以车辆性能运行的最大减速度进行行驶时的位移-时间变化曲线、以车辆预设的最大舒适加速度进行行驶时的位移-时间变化曲线和以车辆预设的最大舒适减速度进行行驶时的位移-时间变化曲线。进而，根据该四条曲线在位移-时间图中划分风险区域，基于风险区域对本车进行碰撞风险分析，从而确定本车的碰撞风险等级。
示例性的，在本实施例中，通过查询位移-时间图，若本车以当前速度和预设舒适加速度范围内的任意加速度进行行驶时在第一预设时间内发生碰撞，则确定本车的碰撞风险等级为极高风险等级。若本车以当前速度和预设舒适加速度范围内的任意加速度进行行驶时在第一预设时间内不发生碰撞但在第二预设时间内发生碰撞或者若本车以当前速度和最大舒适加速度与最大加速度之间的加速度进行行驶时在第一预设时间内发生碰撞，则确定本车的碰撞风险等级为高风险等级。若本车以当前速度和预设舒适加速度范围内的任意加速度进行行驶时在第二预设时间内不发生碰撞但在第三预设时间内发生碰撞或者若本车以当前速度和最大舒适加速度与最大加速度之间的加速度进行行驶时在第一预设时间内不发生碰撞但在第二预设时间内发生碰撞，则确定本车的碰撞风险等级为中风险等级。若本车以当前速度和最大舒适加速度进行行驶时在第三预设时间内不发生碰撞，则确定本车的碰撞风险等级为低风险等级。若本车以当前速度和预设舒适加速度范围内的任意加速度进行行驶时在第三预设时间内不发生碰撞，则确定本车的碰撞风险等级为无风险等级。需要说明的是，在本实施例中，第一预设时间＜第二预设时间＜第三预设时间。
S14：根据所述本车的碰撞风险等级判断所述目标车道是否满足安全变道条件，若所述目标车道满足安全变道条件，则控制所述本车向所述目标车道进行变道操作。
本实施例中，确定本车的碰撞风险等级后，根据本车的碰撞风险等级来判断目标车道是否满足安全变道条件。示例性的，在本实施例中，当本车的碰撞风险等级为极高风险等级或高风险等级时，判断目标车道不满足安全变道条件。当本车的碰撞风险等级为低风险等级或无风险等级时，判断目标车道满足安全变道条件。当本车的碰撞风险等级为中风险等级时，根据位移-时间图，判断预设的最大规划时长或最大规划路径长度内是否连续存在满足安全跟车距离的gap数据，若是，则判断目标车道满足安全变道条件，否则，判断目标车道不满足安全变道条件。若目标车道满足安全变道条件，则控制本车向所述目标车道进行变道操作。
以上可以看出，本申请实施例提供的车辆的压速变道控制方法可以通过构建考虑障碍车辆预测轨迹的位移-时间图以及定义碰撞风险来进行变道决策，由于考虑障碍物的预测轨迹，使变道操作判断更为安全，由于定义碰撞风险，使变道操作更为人性化，让自动驾驶车辆可以更为灵活的变道，适用于更加复杂的变道场景，可以有效地规避自动驾驶车辆在行驶过程中的碰撞风险，保障车辆安全性，降低事故发生率。
本申请的一些实施例中，请参阅图3，图3为本申请实施例提供的车辆的压速变道控制方法中确定本车所要汇入的目标车道时的一种方法流程示意图。详细如下：
S31：获取所述本车当前车道的道路情况信息，根据所述道路情况信息判断所述本车是否需要确定目标车道；
S32：若需要，则识别所述本车当前车道的左侧是否存在车道且车道线为虚线；
S33：若存在，则根据所有车道的车流速度判断是否道路拥堵；
S34：若拥堵，则根据左侧车道的车流速度是否满足目标车道的车流速度要求；
S35：若满足，则将所述本车当前车道的左侧车道确定为目标车道。
本实施例中，道路情况信息包括但不限于本车前方预设距离处是否为十字路口的 信息、是否为丁字路口的信息、是否为人行横道的信息和是否为环岛的信息等。获取本车当 前车道的道路情况信息后，判断本车当前车道的道路情况信息中是否包含有非十字路口的 信息、非丁字路口的信息、非人行横道的信息和非环岛的信息中任意一项或多项信息，若包 含，则判断本车需要确定目标车道。在需要确定目标车道时，可以进一步地通过道路监控识 别本车当前车道的左侧是否存在车道且车道线为虚线。若识别车左侧存在车道且车道线为 虚线，则根据所有车道的车流速度判断是否道路拥堵。在本实施例中，道路拥堵表示为本车 当前车道的车流速度、与本车当前车道相邻的两侧的车流速度均小于一个预设的速度值。 示例性的，假设预设的速度值为30km/h，道路拥堵的判断条件为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表示为车道车流速，n表示为车道数。进一步地，若判 断为拥堵，则根据左侧车道的车流速度是否满足目标车道的车流速度要求。在本实施例中， 目标车道的车流速度要求表示为
Figure DEST_PATH_IMAGE003
并持续2秒，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示为左侧车道的车流速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表示为本车当前车道的车流速 度。进一步地，若左侧车道的车流速度满足目标车道的车流速度要求，则将本车当前车道的 左侧车道确定为目标车道。
本申请的一些实施例中，请参阅图4，图4为本申请实施例提供的车辆的压速变道控制方法中确定本车所要汇入的目标车道时的另一种方法流程示意图。详细如下：
S41：识别所述本车当前车道的右侧是否存在车道且车道线为虚线；
S42：若存在，则根据所有车道的车流速度判断是否道路拥堵；
S43：若拥堵，则根据右侧车道的车流速度是否满足目标车道的车流速度要求；
S44：若满足，则将所述本车当前车道的右侧车道确定为目标车道。
本实施例中，在步骤S32之后，若步骤S32判断本车当前车道的左侧不存在车道且 车道线为虚线、或者步骤S33判断道路不拥堵、或者步骤S34判断左侧车道的车流速度不满 足目标车道的车流速度要求时，进一步通过道路监控识别本车当前车道的右侧是否存在车 道且车道线为虚线。若识别本车右侧存在车道且车道线为虚线，则根据所有车道的车流速 度判断是否道路拥堵。在本实施例中，道路拥堵表示为本车当前车道的车流速度、与本车当 前车道相邻的两侧的车流速度均小于一个预设的速度值。示例性的，假设预设的速度值为 30km/h，道路拥堵的判断条件为：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
表示为车道车流 速，n表示为车道数。进一步地，若判断为拥堵，则根据右侧车道的车流速度是否满足目标车 道的车流速度要求。在本实施例中，目标车道的车流速度要求表示为
Figure DEST_PATH_IMAGE008
并持续2秒，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
表示为右侧车道的车 流速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
表示为本车当前车道的车流速度。进一步地，若右侧车道的车流速度 满足目标车道的车流速度要求，则将本车当前车道的右侧车道确定为目标车道。
本申请的一些实施例中，请参阅图5，图5为本申请实施例提供的车辆的压速变道控制方法中判断预设的最大规划时长或最大规划路径长度内是否连续存在满足安全跟车距离的gap数据时的一种方法流程示意图。详细如下：
S51：根据所述位移-时间图，在预设的最大规划时长或最大规划路径长度内以预设的时间间隔获取第一时刻对应的第一gap数据和与所述第一时刻相邻的第二时刻对应的第二gap数据；
S52：根据所述第一gap数据，按照预设的推算公式推算出所述第二时刻对应的第一预测gap数据；
S53：将所述第二gap数据与所述第一预测gap数据进行比对，判断所述第二gap数据与所述第一预测gap数据的重叠数据是否大于预设阈值，若是，则将所述第二gap数据确定为满足安全跟车距离的gap数据，并在预设的最大规划时长或最大规划路径长度内以预设的时间间隔获取与所述第二时刻相邻的第三时刻对应的第三gap数据进行推算和比对；
S54：若所述预设的最大规划时长或最大规划路径长度内的所有时刻对应的gap数据均确定为满足安全跟车距离的gap数据，则判断所述预设的最大规划时长或最大规划路径长度内连续存在满足安全跟车距离的gap数据。
本实施例中，gap数据表示为<s_max, s_max_v, s_min, s_min_v> ，其中，s_max表示为本车与纵向距离最远的障碍车辆之间的纵向位移值或本车与规划路径终点之间的纵向位移值；s_max_v表示为本车行驶到s_max时的速度值；s_min表示为本车与纵向距离最近的障碍车辆之间的纵向位移值或本车与规划路径始点之间的纵向位移值； s_min_v表示为本车行驶到s_ min时的速度值。在本实施例中，根据位移-时间图，可以在预设的最大规划时长或最大规划路径长度内以预设的时间间隔获取第一时刻对应的第一gap数据，例如图2中所示的gap0和与第一时刻相邻的第二时刻对应的第二gap数据，例如图2中所示的gapk1、gapk2等。根据第一gap数据，可以按照预设的推算公式推算出第二时刻对应的第一预测gap数据，例如图2中所示的gap1。示例性的，在本实施例中，假设gap0表示为<s_max0, s_max_v0, s_min0, s_min_v0>，gap1表示为<s_max1, s_max_v1, s_min1, s_min_v1>，由gap0推算gap1时的推算公式具体如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
表示最大舒适加速度。
在本实施例中，推算出第一预测gap数据后，可以将第二gap数据与第一预测gap数据进行比对，判断第二gap数据与第一预测gap数据的重叠数据是否大于预设阈值，若是，则说明第二gap数据与第一预测gap数据连续，此时可以将第二gap数据确定为满足安全跟车距离的gap数据。可以理解的是，若第一时刻相邻的第二时刻对应的第二gap数据包括有多个时，可以将每个第二gap数据分别与第一预测gap数据进行比对。当将第二gap数据确定为满足安全跟车距离的gap数据后，可以进一步地在预设的最大规划时长或最大规划路径长度内以预设的时间间隔获取与第二时刻相邻的第三时刻对应的第三gap数据进行推算和比对，以此判断第三gap数据是否能够确定为满足安全跟车距离的gap数据，以此类推，对预设的最大规划时长或最大规划路径长度内的所有时刻对应的gap数据进行推算和比对。若预设的最大规划时长或最大规划路径长度内的所有时刻对应的gap数据均确定为满足安全跟车距离的gap数据，则判断预设的最大规划时长或最大规划路径长度内连续存在满足安全跟车距离的gap数据。在本实施例中，根据满足安全跟车距离的gap数据，可以确定速度曲线的存在的边界，然后使用动态规划算法确定初始速度曲线，并优化该曲线，最后结合本车已有的路径规划结果和速度结果执行变道操作。
可以理解的是，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本申请的一些实施例中，请参阅图6，图6为本申请实施例提供的一种车辆的压速变道控制装置的基础结构框图。本实施例中该装置包括的各单元用于执行上述方法实施例中的各步骤。具体请参阅上述方法实施例中的相关描述。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。如图6所示，车辆的压速变道控制装置包括：确定模块61、构建模块62、分析模块63和控制模块64。其中：所述确定模块61用于在本车被前车压速的情况下，根据所述本车运动状态信息和周围车辆的运动状态信息确定所述本车所要汇入的目标车道。所述构建模块62用于基于所述目标车道确定所述本车的障碍车辆，根据所述本车的运动状态信息生成所述本车汇入目标车道的规划路径以及根据所述障碍车辆的运动状态信息生成障碍车辆的预测轨迹，并根据所述规划路径和所述预测轨迹构建位移-时间图。所述分析模块63用于根据所述位移-时间图对所述本车进行碰撞风险分析，确定所述本车的碰撞风险等级。所述控制模块64用于根据所述本车的碰撞风险等级判断所述目标车道是否满足安全变道条件，若所述目标车道满足安全变道条件，则控制所述本车向所述目标车道进行变道操作。
应当理解的是，上述车辆的压速变道控制装置，与上述的车辆的压速变道控制方法一一对应，此处不再赘述。
本申请的一些实施例中，请参阅图7，图7为本申请实施例提供的一种电子设备的基本结构框图。如图7所示，该实施例的电子设备7包括：处理器71、存储器72以及存储在所述存储器72中并可在所述处理器71上运行的计算机程序73，例如车辆的压速变道控制方法的程序。处理器71执行所述计算机程序73时实现上述各个车辆的压速变道控制方法各实施例中的步骤。或者，所述处理器71执行所述计算机程序73时实现上述车辆的压速变道控制装置对应的实施例中各模块的功能。具体请参阅实施例中的相关描述，此处不赘述。
示例性的，所述计算机程序73可以被分割成一个或多个模块（单元），所述一个或者多个模块被存储在所述存储器72中，并由所述处理器71执行，以完成本申请。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序73在所述电子设备7中的执行过程。例如，所述计算机程序73可以被分割成确定模块、构建模块、分析模块和控制模块，各模块具体功能如上所述。
所述电子设备可包括，但不仅限于，处理器71、存储器72。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是电子设备7的示例，并不构成对电子设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器71可以是中央处理单元（Central Processing Unit，CPU），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现成可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器72可以是所述电子设备7的内部存储单元，例如电子设备7的硬盘或内存。所述存储器72也可以是所述电子设备7的外部存储设备，例如所述电子设备7上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器72还可以既包括所述电子设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器72用于存储所述计算机程序以及所述电子设备所需的其他程序和数据。所述存储器72还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。在本实施例中，所述计算机可读存储介质可以是非易失性，也可以是易失性。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆的压速变道控制方法，其特征在于，包括：
在本车被前车压速的情况下，根据所述本车运动状态信息和周围车辆的运动状态信息确定所述本车所要汇入的目标车道；
基于所述目标车道确定所述本车的障碍车辆，根据所述本车的运动状态信息生成所述本车汇入目标车道的规划路径以及根据所述障碍车辆的运动状态信息生成障碍车辆的预测轨迹，并根据所述规划路径和所述预测轨迹构建位移-时间图；
根据所述位移-时间图对所述本车进行碰撞风险分析，确定所述本车的碰撞风险等级，其中，所述位移-时间图通过以下四条位移-时间变化曲线划分风险等级：本车以车辆性能允许的最大加速度进行行驶时的位移-时间变化曲线、本车以车辆性能运行的最大减速度进行行驶时的位移-时间变化曲线、本车以车辆预设的最大舒适加速度进行行驶时的位移-时间变化曲线、本车以车辆预设的最大舒适减速度进行行驶时的位移-时间变化曲线；
根据所述本车的碰撞风险等级判断所述目标车道是否满足安全变道条件，若所述目标车道满足安全变道条件，则控制所述本车向所述目标车道进行变道操作。
2.根据权利要求1所述的车辆的压速变道控制方法，其特征在于，所述在本车被前车压速的情况下，根据所述本车运动状态信息和周围车辆的运动状态信息确定所述本车所要汇入的目标车道的步骤之前，还包括：
获取所述本车的当前速度、所述本车的期望速度以及所述本车前方车辆的当前速度，根据所述本车的当前速度、所述本车的期望速度以及所述本车前方车辆的当前速度判断所述本车是否被前车压速，其中，判断所述本车被前车压速的条件包括：
本车的当前速度与本车前方车辆的当前速度之差的绝对值＞预设的第一速度阈值且持续预设的第一时长值；以及
本车的期望速度与本车的当前速度之差＞预设的第二速度阈值。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的压速变道控制方法，其特征在于，所述根据所述本车运动状态信息和周围车辆的运动状态信息确定所述本车所要汇入的目标车道的步骤，包括：
获取所述本车当前车道的道路情况信息，根据所述道路情况信息判断所述本车是否需要确定目标车道；
若需要，则识别所述本车当前车道的左侧是否存在车道且车道线为虚线；
若存在，则根据所有车道的车流速度判断是否道路拥堵；
若拥堵，则根据左侧车道的车流速度是否满足目标车道的车流速度要求；
若满足，则将所述本车当前车道的左侧车道确定为目标车道。
4.根据权利要求3所述的车辆的压速变道控制方法，其特征在于，所述识别所述本车当前车道的左侧是否存在车道且车道线为虚线的步骤之后，若所述本车当前车道的左侧不存在车道且车道线为虚线，还包括：
识别所述本车当前车道的右侧是否存在车道且车道线为虚线；
若存在，则根据所有车道的车流速度判断是否道路拥堵；
若拥堵，则根据右侧车道的车流速度是否满足目标车道的车流速度要求；
若满足，则将所述本车当前车道的右侧车道确定为目标车道。
5.根据权利要求1所述的车辆的压速变道控制方法，其特征在于，所述根据所述位移-时间图对所述本车进行碰撞风险分析，确定所述本车的碰撞风险等级的步骤，包括：
若所述本车以当前速度和预设舒适加速度范围内的任意加速度进行行驶时在第一预设时间内发生碰撞，则确定所述本车的碰撞风险等级为极高风险等级；
若所述本车以当前速度和预设舒适加速度范围内的任意加速度进行行驶时在第一预设时间内不发生碰撞但在第二预设时间内发生碰撞或者若所述本车以当前速度和最大舒适加速度与最大加速度之间的加速度进行行驶时在第一预设时间内发生碰撞，则确定所述本车的碰撞风险等级为高风险等级；
若所述本车以当前速度和预设舒适加速度范围内的任意加速度进行行驶时在第二预设时间内不发生碰撞但在第三预设时间内发生碰撞或者若所述本车以当前速度和最大舒适加速度与最大加速度之间的加速度进行行驶时在第一预设时间内不发生碰撞但在第二预设时间内发生碰撞，则确定所述本车的碰撞风险等级为中风险等级；
若所述本车以当前速度和最大舒适加速度进行行驶时在第三预设时间内不发生碰撞，则确定所述本车的碰撞风险等级为低风险等级；
若所述本车以当前速度和预设舒适加速度范围内的任意加速度进行行驶时在第三预设时间内不发生碰撞，则确定所述本车的碰撞风险等级为无风险等级；
其中，第一预设时间＜第二预设时间＜第三预设时间。
6.根据权利要求5所述的车辆的压速变道控制方法，其特征在于，所述根据所述本车的碰撞风险等级判断所述目标车道是否满足安全变道条件，若所述目标车道满足安全变道条件，则控制所述本车向所述目标车道进行变道操作的步骤，包括：
所述本车的碰撞风险等级为极高风险等级或高风险等级时，判断所述目标车道不满足安全变道条件；
所述本车的碰撞风险等级为低风险等级或无风险等级时，判断所述目标车道满足安全变道条件；
所述本车的碰撞风险等级为中风险等级时，根据所述位移-时间图，判断预设的最大规划时长或最大规划路径长度内是否连续存在满足安全跟车距离的gap数据，若是，则判断所述目标车道满足安全变道条件，否则，判断所述目标车道不满足安全变道条件。
7.根据权利要求6所述的车辆的压速变道控制方法，其特征在于，所述根据所述位移-时间图，判断预设的最大规划时长或最大规划路径长度内是否连续存在满足安全跟车距离的gap数据的步骤，包括：
根据所述位移-时间图，在预设的最大规划时长或最大规划路径长度内以预设的时间间隔获取第一时刻对应的第一gap数据和与所述第一时刻相邻的第二时刻对应的第二gap数据；
根据所述第一gap数据，按照预设的推算公式推算出所述第二时刻对应的第一预测gap数据；
将所述第二gap数据与所述第一预测gap数据进行比对，判断所述第二gap数据与所述第一预测gap数据的重叠数据是否大于预设阈值，若是，则将所述第二gap数据确定为满足安全跟车距离的gap数据，并在预设的最大规划时长或最大规划路径长度内以预设的时间间隔获取与所述第二时刻相邻的第三时刻对应的第三gap数据进行推算和比对；
若所述预设的最大规划时长或最大规划路径长度内的所有时刻对应的gap数据均确定为满足安全跟车距离的gap数据，则判断所述预设的最大规划时长或最大规划路径长度内连续存在满足安全跟车距离的gap数据。
8.一种车辆的压速变道控制装置，其特征在于，所述车辆的压速变道控制装置包括：
确定模块，用于在本车被前车压速的情况下，根据所述本车运动状态信息和周围车辆的运动状态信息确定所述本车所要汇入的目标车道；
构建模块，用于基于所述目标车道确定所述本车的障碍车辆，根据所述本车的运动状态信息生成所述本车汇入目标车道的规划路径以及根据所述障碍车辆的运动状态信息生成障碍车辆的预测轨迹，并根据所述规划路径和所述预测轨迹构建位移-时间图；
分析模块，用于根据所述位移-时间图对所述本车进行碰撞风险分析，确定所述本车的碰撞风险等级，其中，所述位移-时间图通过以下四条位移-时间变化曲线划分风险等级：本车以车辆性能允许的最大加速度进行行驶时的位移-时间变化曲线、本车以车辆性能运行的最大减速度进行行驶时的位移-时间变化曲线、本车以车辆预设的最大舒适加速度进行行驶时的位移-时间变化曲线、本车以车辆预设的最大舒适减速度进行行驶时的位移-时间变化曲线；
控制模块，用于根据所述本车的碰撞风险等级判断所述目标车道是否满足安全变道条件，若所述目标车道满足安全变道条件，则控制所述本车向所述目标车道进行变道操作。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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