CN116653957A - 一种变速变道方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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CN116653957A CN202310737033.3A CN202310737033A CN116653957A CN 116653957 A CN116653957 A CN 116653957A CN 202310737033 A CN202310737033 A CN 202310737033A CN 116653957 A CN116653957 A CN 116653957A
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Abstract

本申请公开了一种变速变道方法、装置、设备及存储介质，涉及自动驾驶技术领域。该方法包括：根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距；所述目标车道为待变道车道；获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度；所述新型门控模型以周边车辆的行驶数据为输入；根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，以便根据所述目标加速度按照所述变道轨迹进行变速变道。能够控制车辆加速或减速完成变道过程，提高变道过程舒适性，提高变道成功率。

Description

一种变速变道方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种变速变道方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前，针对自动驾驶车辆的车辆变速变道过程还不够完善，变速变道过程中由于自车速度变化可能影响其它车辆行驶，并且，车辆变道时舒适性较低，因此，如何提高车辆变道时的舒适性，以及进一步提高车辆变道成功率是目前亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种变速变道方法、装置、设备及介质，能够控制车辆加速或减速完成变道过程，提高变道过程舒适性，提高变道成功率。其具体方案如下：
第一方面，本申请公开了一种变速变道方法，应用于自动驾驶车辆，包括：
根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距；所述目标车道为待变道车道；
获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度；所述新型门控模型以周边车辆的行驶数据为输入；
根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，以便根据所述目标加速度按照所述变道轨迹进行变速变道。
可选的，所述根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距之前，还包括：
判断是否满足变速变道启动条件；所述变速变道启动条件包括周围存在车辆、道路弯道半径小于预设半径阈值、所在车道可变道；
若满足，则执行所述根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距的步骤。
可选的，所述根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距，包括：
根据变道行为数据判断变道类型，并根据变道类型生成变道指令；所述变道类型包括向左变道和向右变道；
根据变道指令确定目标车道，从周边车辆的行驶数据中提取得到目标车道车辆行驶数据；
根据自车道车辆行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距；
根据所述目标车道车辆行驶数据，确定目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距。
可选的，所述获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度，包括：
获取第一新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据；所述第一新型门控模型以周边车辆的前N个周期的行驶数据为输入，以预测的周边车辆之后T个周期内的行驶数据为输出；
获取第二新型门控模型输出的针对自车的加速度；所述第二新型门控模型以周边车辆的前N个周期的行驶数据和所述目标加速度为输入，以针对自车的加速度为输出。
可选的，所述根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，包括：
根据与自车的距离，按照从近到远的顺序依次选取第二车间距进行变道校验，得到通过校验的第二目标车间距；
选取与所述第二目标车间距对应的第一目标车间距，根据所述第一目标车间距和所述第二目标车间距确定自车的初始变道轨迹，并确定初始加速度；
根据所述行驶预测数据判断所述初始变道轨迹是否存在碰撞风险，并根据判断结果确定变道轨迹；
根据所述加速度调整所述初始加速度，得到所述目标加速度。
可选的，所述根据所述加速度调整所述初始加速度，得到所述目标加速度，包括：
根据变速变道行为侧重点，确定所述加速度对应的权重以及所述初始加速度对应的权重；
通过计算加速度与初始加速度的加权和得到所述目标加速度。
可选的，所述确定自车的变道轨迹和目标加速度之后，还包括：
更新控车标志位；所述控车标志位表征自动驾驶车辆是否处于变速变道控制阶段；
若车辆处于变速变道控制阶段，则根据所述新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，实时判断车辆在变速变道过程中是否存在碰撞风险，若存在，则调整所述目标加速度。
第二方面，本申请公开了一种变速变道装置，应用于自动驾驶车辆，包括：
车间距确定模块，用于根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距；所述目标车道为待变道车道；
行驶预测数据获取模块，用于获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度；所述新型门控模型以周边车辆的行驶数据为输入；
变速变道参数确定模块，用于根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，以便根据所述目标加速度按照所述变道轨迹进行变速变道。
第三方面，本申请公开了一种电子设备，包括：
存储器，用于保存计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述的变速变道方法。
第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中计算机程序被处理器执行时实现前述的变速变道方法。
本申请中，根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距；所述目标车道为待变道车道；获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度；所述新型门控模型以周边车辆的行驶数据为输入；根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，以便根据所述目标加速度按照所述变道轨迹进行变速变道。可见，通过根据自车道内相邻两辆车之间的第一车间距、目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距，以及新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据和加速度，综合分析出自车的变道轨迹和目标加速度，能够控制车辆加速或减速完成变道过程，变速变道过程中不影响其它车辆行驶，并且，根据新型门控模型确定出加减速，使整个变道过程更加平滑，提高了变道过程舒适性，根据新型门控模型预测周边车辆的轨迹确定变道轨迹，极大提高了变道成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种变速变道方法流程图；
图2为本申请提供的一种具体的变速变道示意图；
图3为本申请提供的一种具体的NGCU模型结构示意图；
图4为本申请提供的一种具体的变速变道系统结构示意图；
图5为本申请提供的一种变速变道装置结构示意图；
图6为本申请提供的一种电子设备结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术中，针对级自动驾驶车辆的车辆变速变道过程还不够完善，变速变道过程中由于自车速度变化可能影响其它车辆行驶，并且，车辆变道时舒适性较低。为克服上述技术问题，本申请提出一种变速变道方法，能够控制车辆加速或减速完成变道过程，提高变道过程舒适性，提高变道成功率。
本申请实施例公开了一种变速变道方法，参见图1所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤S11：根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距；所述目标车道为待变道车道。
本实施例中，首先获取自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，然后根据获取的行驶数据确定出自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及待变道车道的目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距。具体可以通过自车智能前视摄像头以及前后角雷达传回的周边车辆数据，即周边车辆的行驶数据，包括但不限于速度、位置和加速度等信息，此时具体可以采集到前后预设距离内的行车数据，上述第一车间距和第二车间距为纵向距离。例如图2所示，图中自动驾驶车辆，当车辆存在向左变道需求时，采集自车道以及目标车道的前后约120m范围内的车辆行驶数据，计算所有车间据Dxi及Vxi，其中，Dx1、Dx2、Dx3为目标车道的第二车间距，Dx4、Dx5为自车道的第一车间距。
本实施例中，所述根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距，可以包括：根据变道行为数据判断变道类型，并根据变道类型生成变道指令；所述变道类型包括向左变道和向右变道；根据变道指令确定目标车道，从周边车辆的行驶数据中提取得到目标车道车辆行驶数据；根据自车道车辆行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距；根据所述目标车道车辆行驶数据，确定目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距。可以理解的是，根据拨杆变道或主动变道的变道行为数据判断是向左变道还是向右变道，进而确定出目标车道，如此时需要向左变道，则左侧车道为目标车道，后续计算仅需要自车道车辆的行驶数据和左车道车辆的行驶数据即可，右车道车辆的行驶数据可以不用考虑，然后，根据自车行驶数据和自车道其余车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，根据目标车道车辆行驶数据，确定目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距。
本实施例中，所述根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距之前，还可以包括：判断是否满足变速变道启动条件；所述变速变道启动条件包括周围存在车辆、道路弯道半径小于预设半径阈值、所在车道可变道；若满足，则执行所述根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距的步骤。即在启动变道变速之前需要先判断是否符合变速变道启动条件，变速变道启动条件包括周围存在车辆、道路弯道半径小于预设半径阈值、所在车道可变道。即若车辆周围不存在车辆则直接变道，无须启动变速变道步骤；若道路弯道半径大于预设半径阈值，即道路曲率小，即处于急转弯道路，此时不适宜变道，则不执行变速变道操作；若所在车道两侧为实线，则按照交通规则不可变道，因此也不执行变速变道；具体的，上述变速变道启动条件的判断可以利用安全检测(safecheck)模块执行，该模块可以负责输出周边是否存在碰撞风险，在变速变道前进行上述条件判断，能够节约计算资源。
步骤S12：获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度；所述新型门控模型以周边车辆的行驶数据为输入。
本实施例中，变速变道过程中获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度，其中，新型门控模型为NGCU(New Gate Control Unit，新型门控单元)模型，该模型以周边车辆的行驶数据为输入。可以理解的是，新型门控模型作为不断被训练的模型，通过预测周边车辆的行驶，能够为变速变道过程中变道轨迹和加速度的有效指导。
本实施例中，所述获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度，可以包括：获取第一新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据；所述第一新型门控模型以周边车辆的前N个周期的行驶数据为输入，以预测的周边车辆之后T个周期内的行驶数据为输出；获取第二新型门控模型输出的针对自车的加速度；所述第二新型门控模型以周边车辆的前N个周期的行驶数据和所述目标加速度为输入，以针对自车的加速度为输出。即具体包含第一新型门控模型和第二新型门控模型，第一新型门控模型以周边车辆的前N个周期的行驶数据为输入，以预测的周边车辆之后T个周期内的行驶数据为输出；可以理解的是，第一新型门控模型NGCUⅠ作为时间序列预测模型，通过根据其输出的行驶预测数据进行变道规划，能够提前预测可能发生发的碰撞，据此再调整变道轨迹，能够进一步提高变道成功率。第二新型门控模型以周边车辆的前N个周期的行驶数据和目标加速度为输入，以针对自车的加速度为输出；即NGCU模型Ⅱ作为一个不断被训练的模型，能够去学习车辆能够接受的速度区间，在发生变道时，能够在保证变道成功的基础上适当的调整加速度实现变速变道舒适性。
具体的，上述NGCU模型的结构如图3所示，遗忘门ft的作用是剔除前一时刻与当前时刻相似度不高的数据，即剔除对结果影响较小的数据，其公式为ft＝σ(Wfh·ht-1+Wfx·xt+bf)；其中xt是第t个时间步长的输入向量，xt与权重矩阵Wfx相乘进行线性变换；ht-1存储前一个时间步t-1的数据，ht-1通过与权重矩阵Wfh相乘进行线性变换，将两部分数据信息相加，再通过Sigmoid激活函数σ()进行计算，输出位于0～1之间，bf为常数。输入门it选择性保留当前时刻特征较高的数据，公式为it＝σ(Wih·ht-1+Wix·xt+Ct-1+bi)，其中xt是第t个时间步长的输入向量，xt与权重矩阵Wix相乘进行线性变换；ht-1存储前一个时间步t-1的数据，ht-1通过与权重矩阵Wih相乘进行线性变换，将两部分数据信息相加，bi为常数；与遗忘门ft相比，NGCU的输入门it引入前一个时间数据流信息Ct-1，因此输入门对保留当前时间数据有记忆作用；NGCU的输入门使用Sigmoid激活函数；在输出结果时，输入门it增加了Tri模块，其使用tanh作为激活函数，相比于Sigmoid激活函数，当x在-3到3之间时，目标值y变化更加明显，提高了学习的灵敏度；ht为当前时刻保留特征较高的数据，其结果等于tanh(Ct)，其中，Ct＝ft·Ct-1+Tri。
步骤S13：根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，以便根据所述目标加速度按照所述变道轨迹进行变速变道。
本实施例中，根据当前实际路况计算得到的第一车间距、第二车间距，结合NGCU模型学习输出的行驶预测数据和加速度，确定最终的自车的变道轨迹和目标加速度，结合新型门控模型学习得到的加减速，使整个变道过程更加平滑，提高了变道过程舒适性，结合新型门控模型预测周边车辆的轨迹确定变道轨迹，能够极大提高变道成功率。上述加速度可以为负值，即车辆根据情况选择减速变道，例如图2所示，当针对自动驾驶车辆确定出的变道轨迹为从Dx4变道至Dx3则需要加速变道，若确定出的变道轨迹为从Dx5变道至Dx1则需要减速变道。
本实施例中，所述根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，可以包括：根据与自车的距离，按照从近到远的顺序依次选取第二车间距进行变道校验，得到通过校验的第二目标车间距；选取与所述第二目标车间距对应的第一目标车间距，根据所述第一目标车间距和所述第二目标车间距确定自车的初始变道轨迹，并确定初始加速度；根据所述行驶预测数据判断所述初始变道轨迹是否存在碰撞风险，并根据判断结果确定变道轨迹；根据所述加速度调整所述初始加速度，得到所述目标加速度。即先基于第一车间距、所述第二车间距确定自车的初始变道轨迹，并确定初始加速度，然后根据新型门控模型输出的行驶预测数据调整并确定最终的变道轨迹，并根据新型门控模型输出的加速度调整初始加速度，得到目标加速度。
其中，基于第一车间距、所述第二车间距确定自车的初始变道轨迹，并确定初始加速度时，具体根据与自车的距离，按照从近到远的顺序依次选取第二车间距进行变道校验，得到通过校验的第二目标车间距，例如图2所示，根据车间据Dxi及Vxi，根据计算结果选择能够被安全检测模块通过的区间，如Dx2是一个区间，但是安全检测模块并不能通过对该区间的校验，即从这个区间变道可能发生碰撞，变道会存在危险，那么其会计算Dx1或Dx3，具体按照距离远近选取计算先后顺序，如Dx3能够被安全检测模块通过，下一步，选取与第二目标车间距对应的第一目标车间距，即到第二目标车间距需要通过的第一目标车间距，例如第二目标车间距为Dx3，则第一目标车间距为Dx4，然后计算目标位置是否可达，即第一目标车间距是否足够长，例如，自车道前车距离较近，变道时需要提速，但提速时前车刹车可能导致车辆发生碰撞，为了避免碰撞，Dx3会被舍弃，同时计算下一Dxi，直至选中某一Dxi或全部遍历，最后得到初始变道轨迹。
本实施例中，所述根据所述加速度调整所述初始加速度，得到所述目标加速度，可以包括：根据变速变道行为侧重点，确定所述加速度对应的权重以及所述初始加速度对应的权重；通过计算加速度与初始加速度的加权和得到所述目标加速度。可以理解的是，不考虑NGCU模型的情况下，计算出的初始加速度Vset是效率最高的Vset，但这会导致车辆急加速或急减速等行为，缺乏舒适性，引入NGCU模型后，其输出以舒适性优先，因此对于NGCU模型的输出加速度Vset’，它与初始加速度Vset并不同相同，最终的输出的目标加速度：Vlast＝ω1Vset+ω2Vset’。参数ω1及ω2是一个可调节参数，ω1越大，则变道行为更重效率，反之更重舒适性。
本实施例中，所述确定自车的变道轨迹和目标加速度之后，还可以包括：更新控车标志位；所述控车标志位表征自动驾驶车辆是否处于变速变道控制阶段；若车辆处于变速变道控制阶段，则根据所述新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，实时判断车辆在变速变道过程中是否存在碰撞风险，若存在，则调整所述目标加速度。也即，刚启动变速变道后，按照上述流程计算到本次变速变道的变道轨迹和目标加速度后，更新控车标志位，在剩余变速变道过程中，不断根据新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，实时判断车辆在变速变道过程中是否存在碰撞风险，若存在，则调整目标加速度，通过对加速度进行修正进行最终控车。具体的，可以以变速变道前的车速为目标，调整加速度，即变回原速放弃此次变道。
由上可见，本实施例中根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距；所述目标车道为待变道车道；获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度；所述新型门控模型以周边车辆的行驶数据为输入；根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，以便根据所述目标加速度按照所述变道轨迹进行变速变道。可见，通过根据自车道内相邻两辆车之间的第一车间距、目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距，以及新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据和加速度，综合分析出自车的变道轨迹和目标加速度，能够控制车辆加速或减速完成变道过程，变速变道过程中不影响其它车辆行驶，并且，根据新型门控模型确定出加减速，使整个变道过程更加平滑，提高了变道过程舒适性，根据新型门控模型预测周边车辆的轨迹确定变道轨迹，极大提高了变道成功率。
在上述实施例的基础上，本申请实施例还公开了一种具体的变速变道系统，例如图4所示，其中container(容器)模块接收智能前视摄像头、前后角雷达及自车相关数据，safecheck(安全检测)模块负责输出周边是否存在碰撞风险，drivetask(驱动器任务)模块输出道路曲率。变速变道大模块是本申请的核心，具体包括模块A～模块J并最终输出目标加速度。运行过程如下：
当车辆准备变道时，safecheck模块会检查能否直接变道，若车辆向左变道，左侧无车，则无需启动变速变道，若有车，同时检查车辆是否处于弯道较大的路段(例如弯道半径r<150)，同时满足时进入变速变道模块。存在变速变道需求时，变速变道模块中模块A接收safecheck及container发出的结果，当智能前视摄像头识别前方车道是实线时，变速变道功能关闭。模块B将车辆的变道行为进行分类，判断车辆向左或向右变道，结果输出给模块C。模块C接收变道指令同时将自车行驶数据、自车道车辆行驶数据、目标车道车辆行驶数据打包发送下游模块。当变速变道功能在本次变道过程中被首次激活后，模块D的默认参数为false，在接收到控车标志位信号时置为true。
模块E首先筛选无法变速变道的场景，例如车辆四周都存在其它车辆，无有效的变道区域，输出标志位给下游模块。模块F根据第一车间距、所述第二车间距计算可变道区域，输出初始变道轨迹和初始加速度。模块G接收模块F发出的信息，并结合新型门控模型的行驶预测数据和加速度确定最终的变道轨迹和目标加速度，并输出给模块J，模块J发送控车标志位，模块J输出目标加速度给控车模块。可见，根据模块G的接收模块F的运行结果输出的加速度是建立在车辆运动学约束下的最大加速度，此方法用以保证提高变道成功率，但效率高的同时失去了舒适性，因此引入NGCU模型去学习车辆能够接受的速度区间，在发生变道时，能够通过调节权重，调整变道效率与舒适性的比值。
在之后变速变道过程中，模块D接收控车信号并结合NGCU模型Ⅱ输出的周边车辆的轨迹不断将结果发送给模块H，模块H进行加速度修正并发送结果至模块J并最终输出控车。
另外，整个系统运行时，模块J的输出会导致车辆在纵向上产生位移，其输出也将被safecheck模块接收，当safecheck模块检测到碰撞时，可直接输出更新的加速度至模块J以保证行车安全。同时，模块J的输出也会传给NGCU模型Ⅱ，NGCU模型Ⅱ作为一个不断被训练的模型，其输出为加速度。同理，对于其他车辆的一些行为，如变道，急剧加减速等信息，也可直接输出给模块H，模块H接收到此信息可以终止此次变道以防止事故发生。
可见，通过根据自车道内相邻两辆车之间的第一车间距、目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距，以及新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据和加速度，综合分析出自车的变道轨迹和目标加速度，能够控制车辆加速或减速完成变道过程，变速变道过程中不影响其它车辆行驶，并且，根据新型门控模型确定出加减速，使整个变道过程更加平滑，提高了变道过程舒适性，根据新型门控模型预测周边车辆的轨迹确定变道轨迹，极大提高了变道成功率。
相应的，本申请实施例还公开了一种变速变道装置，应用于自动驾驶车辆，参见图5所示，该装置包括：
车间距确定模块11，用于根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距；所述目标车道为待变道车道；
行驶预测数据获取模块12，用于获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度；所述新型门控模型以周边车辆的行驶数据为输入；
变速变道参数确定模块13，用于根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，以便根据所述目标加速度按照所述变道轨迹进行变速变道。
由上可见，本实施例中根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距；所述目标车道为待变道车道；获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度；所述新型门控模型以周边车辆的行驶数据为输入；根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，以便根据所述目标加速度按照所述变道轨迹进行变速变道。可见，通过根据自车道内相邻两辆车之间的第一车间距、目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距，以及新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据和加速度，综合分析出自车的变道轨迹和目标加速度，能够控制车辆加速或减速完成变道过程，变速变道过程中不影响其它车辆行驶，并且，根据新型门控模型确定出加减速，使整个变道过程更加平滑，提高了变道过程舒适性，根据新型门控模型预测周边车辆的轨迹确定变道轨迹，极大提高了变道成功率。
在一些具体实施例中，所述变速变道装置具体可以包括：
启动条件判断单元，用于在根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距之前，判断是否满足变速变道启动条件；所述变速变道启动条件包括周围存在车辆、道路弯道半径小于预设半径阈值、所在车道可变道；
执行单元，用于若满足变速变道启动条件，则执行所述根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距的步骤。
在一些具体实施例中，所述车间距确定模块11具体可以包括：
变道分类单元，用于根据变道行为数据判断变道类型，并根据变道类型生成变道指令；所述变道类型包括向左变道和向右变道；
目标车道确定单元，用于根据变道指令确定目标车道，从周边车辆的行驶数据中提取得到目标车道车辆行驶数据；
第一车间距确定单元，用于根据自车道车辆行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距；
第二车间距确定单元，用于根据所述目标车道车辆行驶数据，确定目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距。
在一些具体实施例中，所述行驶预测数据获取模块12具体可以包括：
行驶预测数据获取单元，用于获取第一新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据；所述第一新型门控模型以周边车辆的前N个周期的行驶数据为输入，以预测的周边车辆之后T个周期内的行驶数据为输出；
加速度获取单元，用于获取第二新型门控模型输出的针对自车的加速度；所述第二新型门控模型以周边车辆的前N个周期的行驶数据和所述目标加速度为输入，以针对自车的加速度为输出。
在一些具体实施例中，所述变速变道参数确定模块13具体可以包括：
校验单元，用于根据与自车的距离，按照从近到远的顺序依次选取第二车间距进行变道校验，得到通过校验的第二目标车间距；
初始变速变道参数确定单元，用于选取与所述第二目标车间距对应的第一目标车间距，根据所述第一目标车间距和所述第二目标车间距确定自车的初始变道轨迹，并确定初始加速度；
变道轨迹确定单元，用于根据所述行驶预测数据判断所述初始变道轨迹是否存在碰撞风险，并根据判断结果确定变道轨迹；
目标加速度确定单元，用于根据所述加速度调整所述初始加速度，得到所述目标加速度。
在一些具体实施例中，所述目标加速度确定单元具体可以包括：
权重确定单元，用于根据变速变道行为侧重点，确定所述加速度对应的权重以及所述初始加速度对应的权重；
目标加速度计算单元，用于通过计算加速度与初始加速度的加权和得到所述目标加速度。
在一些具体实施例中，所述变速变道装置具体还可以包括：
控车标志位更新单元，用于在确定自车的变道轨迹和目标加速度之后，更新控车标志位；所述控车标志位表征自动驾驶车辆是否处于变速变道控制阶段；
目标加速度调整单元，用于若车辆处于变速变道控制阶段，则根据所述新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，实时判断车辆在变速变道过程中是否存在碰撞风险，若存在，则调整所述目标加速度。
进一步的，本申请实施例还公开了一种电子设备，参见图6所示，图中的内容不能被认为是对本申请的使用范围的任何限制。
图6为本申请实施例提供的一种电子设备20的结构示意图。该电子设备20，具体可以包括：至少一个处理器21、至少一个存储器22、电源23、通信接口24、输入输出接口25和通信总线26。其中，所述存储器22用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器21加载并执行，以实现前述任一实施例公开的变速变道方法中的相关步骤。
本实施例中，电源23用于为电子设备20上的各硬件设备提供工作电压；通信接口24能够为电子设备20创建与外界设备之间的数据传输通道，其所遵循的通信协议是能够适用于本申请技术方案的任意通信协议，在此不对其进行具体限定；输入输出接口25，用于获取外界输入数据或向外界输出数据，其具体的接口类型可以根据具体应用需要进行选取，在此不进行具体限定。
另外，存储器22作为资源存储的载体，可以是只读存储器、随机存储器、磁盘或者光盘等，其上所存储的资源包括操作系统221、计算机程序222及包括行驶数据在内的数据223等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。
其中，操作系统221用于管理与控制电子设备20上的各硬件设备以及计算机程序222，以实现处理器21对存储器22中海量数据223的运算与处理，其可以是Windows Server、Netware、Unix、Linux等。计算机程序222除了包括能够用于完成前述任一实施例公开的由电子设备20执行的变速变道方法的计算机程序之外，还可以进一步包括能够用于完成其他特定工作的计算机程序。
进一步的，本申请实施例还公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现前述任一实施例公开的变速变道方法步骤。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种变速变道方法、装置、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种变速变道方法，其特征在于，应用于自动驾驶车辆，包括：
根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距；所述目标车道为待变道车道；
获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度；所述新型门控模型以周边车辆的行驶数据为输入；
根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，以便根据所述目标加速度按照所述变道轨迹进行变速变道。
2.根据权利要求1所述的变速变道方法，其特征在于，所述根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距之前，还包括：
判断是否满足变速变道启动条件；所述变速变道启动条件包括周围存在车辆、道路弯道半径小于预设半径阈值、所在车道可变道；
若满足，则执行所述根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距的步骤。
3.根据权利要求1所述的变速变道方法，其特征在于，所述根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距，包括：
根据变道行为数据判断变道类型，并根据变道类型生成变道指令；所述变道类型包括向左变道和向右变道；
根据变道指令确定目标车道，从周边车辆的行驶数据中提取得到目标车道车辆行驶数据；
根据自车道车辆行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距；
根据所述目标车道车辆行驶数据，确定目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距。
4.根据权利要求1所述的变速变道方法，其特征在于，所述获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度，包括：
获取第一新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据；所述第一新型门控模型以周边车辆的前N个周期的行驶数据为输入，以预测的周边车辆之后T个周期内的行驶数据为输出；
获取第二新型门控模型输出的针对自车的加速度；所述第二新型门控模型以周边车辆的前N个周期的行驶数据和所述目标加速度为输入，以针对自车的加速度为输出。
5.根据权利要求1所述的变速变道方法，其特征在于，所述根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，包括：
根据与自车的距离，按照从近到远的顺序依次选取第二车间距进行变道校验，得到通过校验的第二目标车间距；
选取与所述第二目标车间距对应的第一目标车间距，根据所述第一目标车间距和所述第二目标车间距确定自车的初始变道轨迹，并确定初始加速度；
根据所述行驶预测数据判断所述初始变道轨迹是否存在碰撞风险，并根据判断结果确定变道轨迹；
根据所述加速度调整所述初始加速度，得到所述目标加速度。
6.根据权利要求5所述的变速变道方法，其特征在于，所述根据所述加速度调整所述初始加速度，得到所述目标加速度，包括：
根据变速变道行为侧重点，确定所述加速度对应的权重以及所述初始加速度对应的权重；
通过计算加速度与初始加速度的加权和得到所述目标加速度。
7.根据权利要求1至6任一项所述的变速变道方法，其特征在于，所述确定自车的变道轨迹和目标加速度之后，还包括：
更新控车标志位；所述控车标志位表征自动驾驶车辆是否处于变速变道控制阶段；
若车辆处于变速变道控制阶段，则根据所述新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，实时判断车辆在变速变道过程中是否存在碰撞风险，若存在，则调整所述目标加速度。
8.一种变速变道装置，其特征在于，应用于自动驾驶车辆，包括：
车间距确定模块，用于根据自车行驶数据和周边车辆的行驶数据，确定自车道内相邻两辆车之间的第一车间距，以及目标车道内相邻两辆车之间的第二车间距；所述目标车道为待变道车道；
行驶预测数据获取模块，用于获取新型门控模型输出的针对周边车辆的行驶预测数据，以及针对自车的加速度；所述新型门控模型以周边车辆的行驶数据为输入；
变速变道参数确定模块，用于根据所述第一车间距、所述第二车间距、所述行驶预测数据和所述加速度，确定自车的变道轨迹和目标加速度，以便根据所述目标加速度按照所述变道轨迹进行变速变道。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于保存计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1至7任一项所述的变速变道方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序；其中计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的变速变道方法。
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