CN117601867A - 车辆变道方法、车辆变道装置、存储介质及车辆控制系统 - Google Patents

车辆变道方法、车辆变道装置、存储介质及车辆控制系统 Download PDF

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CN117601867A CN202410072537.2A CN202410072537A CN117601867A CN 117601867 A CN117601867 A CN 117601867A CN 202410072537 A CN202410072537 A CN 202410072537A CN 117601867 A CN117601867 A CN 117601867A
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Abstract

本公开是关于一种车辆变道方法、车辆变道装置、存储介质及车辆控制系统。该车辆变道方法，包括获取待变道车辆基于当前车速及预定加速度行驶时，产生的多个预定加速度分别对应的第一行驶轨迹；获取目标车道中相邻两辆目标车辆在各自的当前行驶位置行驶时，分别产生的第二行驶轨迹；对待变道车辆的第一行驶轨迹与两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在多个预定加速度中确定出能够驱使待变道车辆变道成功的预定加速度，并确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度；控制车辆以目标加速度进行行驶至变道初始位置，进行变道，有利于在变道前预先确定出能够成功变道的变道方案，从而提高变道成功率。

Description

车辆变道方法、车辆变道装置、存储介质及车辆控制系统
技术领域
本公开涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆变道方法、车辆变道装置、存储介质及车辆控制系统。
背景技术
随着智能技术发展，汽车开始向无人智能加速方向发展。其中，汽车自动驾驶系统便是无人智能驾驶的一种。汽车自动驾驶系统，又称自动驾驶汽车也称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过车载电脑系统实现无人驾驶的智能汽车系统。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。但在实际应用中，汽车在道路上行驶时，有时候需要进行变道，此时汽车自动驾驶系统需要对周围环境进行识别完成智能变道。现有的自动驾驶变道操作中有时候会因为目标车道中存在障碍车辆出现变道失败的情况。因此，需要提高智能变道成功率。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例期望提供一种车辆变道方法、车辆变道装置、存储介质及车辆控制系统。
本公开的技术方案是这样实现的：
第一方面，本公开提供一种车辆变道方法。
本公开实施例提供的车辆变道方法，包括：
获取待变道车辆在当前行驶位置基于当前车速及预定加速度行驶时，产生的多个预定加速度分别对应的第一行驶轨迹；
获取目标车道中相邻两辆目标车辆在各自的当前行驶位置，以各自在当前时间点的行驶状态行驶时，分别产生的第二行驶轨迹；
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在所述多个预定加速度中确定出能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度；
在所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度；
控制所述车辆以所述目标加速度进行行驶至变道初始位置，进行变道。
在一些实施例中，所述对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在所述多个预定加速度中确定出能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，包括：
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长；
确定所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，大于预定时长，所对应的预定加速度为所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度；其中，所述预定时长为所述待变道车辆由当前车道变道至所述目标车道的用时时长。
在一些实施例中，所述对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，包括：
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以任一预定加速度行驶至第一位置时的第一时间及行驶至第二位置时的第二时间；
其中，所述第一位置为所述待变道车辆与所述目标车辆中的前方车辆间距为第一间距时的行驶位置；所述第二位置为所述待变道车辆与所述目标车辆中的后方车辆间距为第二间距时的行驶位置；
确定所述第一时间与所述第二时间之间的时间长度，为所述待变道车辆以所述预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，以得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长。
在一些实施例中，所述在所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度，包括：
获取所述待变道车辆变道过程中影响车辆变道稳定性的变道代价因子；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价；
确定所述待变道车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为所述目标加速度。
在一些实施例中，所述基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价，包括：
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价；其中，所述变道代价得分越低，表征所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价越小。
在一些实施例中，所述变道代价因子至少包括以下之一：
所述待变道车辆的预定加速度绝对值；
所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长；
所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离；及
所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性。
在一些实施例中，所述基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分前，所述方法包括：
获取各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶时各变道代价因子所分别对应的权重值。
在一些实施例中，所述基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分，包括：
基于所述待变道车辆的预定加速度绝对值，与所述预定加速度的绝对值对应的第一权重进行累积，得到第一累积值；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，与所述变道时长对应的第二权重进行累积，得到第二累积值；
基于所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离，与所述行进距离所对应的第三权重进行累积，得到第三累积值；
基于所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性，与所述一致性对应的第四权重进行累积，得到第四累积值；
将所述第一累积值、所述第二累积值、所述第三累积值及所述第四累积值进行累加，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分。
第二方面，本公开提供一种车辆变道装置，包括：
第一轨迹获取模块，用于获取待变道车辆在当前行驶位置基于当前车速及预定加速度行驶时，产生的多个预定加速度分别对应的第一行驶轨迹；
第二轨迹获取模块，用于获取目标车道中相邻两辆目标车辆在各自的当前行驶位置，以各自在当前时间点的行驶状态行驶时，分别产生的第二行驶轨迹；
第一信息确定模块，用于对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在所述多个预定加速度中确定出能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度；
第二信息确定模块，用于在所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度；
变道模块，用于控制所述车辆以所述目标加速度进行行驶至变道初始位置，进行变道。
在一些实施例中，所述第一信息确定模块，用于
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长；
确定所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，大于预定时长，所对应的预定加速度为所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度；其中，所述预定时长为所述待变道车辆由当前车道变道至所述目标车道的用时时长。
在一些实施例中，所述第一信息确定模块，用于
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以任一预定加速度行驶至第一位置时的第一时间及行驶至第二位置时的第二时间；
其中，所述第一位置为所述待变道车辆与所述目标车辆中的前方车辆间距为第一间距时的行驶位置；所述第二位置为所述待变道车辆与所述目标车辆中的后方车辆间距为第二间距时的行驶位置；
确定所述第一时间与所述第二时间之间的时间长度，为所述待变道车辆以所述预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，以得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长。
在一些实施例中，所述第二信息确定模块，用于
获取所述待变道车辆变道过程中影响车辆变道稳定性的变道代价因子；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价；
确定所述待变道车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为所述目标加速度。
在一些实施例中，所述第二信息确定模块，用于
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价；其中，所述变道代价得分越低，表征所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价越小。
在一些实施例中，所述变道代价因子至少包括以下之一：
所述待变道车辆的预定加速度绝对值；
所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长；
所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离；及
所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性。
在一些实施例中，所述基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分前，所述第二信息确定模块，用于
获取各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶时各变道代价因子所分别对应的权重值。
在一些实施例中，所述第二信息确定模块，用于
基于所述待变道车辆的预定加速度绝对值，与所述预定加速度的绝对值对应的第一权重进行累积，得到第一累积值；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，与所述变道时长对应的第二权重进行累积，得到第二累积值；
基于所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离，与所述行进距离所对应的第三权重进行累积，得到第三累积值；
基于所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性，与所述一致性对应的第四权重进行累积，得到第四累积值；
将所述第一累积值、所述第二累积值、所述第三累积值及所述第四累积值进行累加，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分。
第三方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，其上存储有车辆变道程序，该车辆变道程序被处理器执行时，实现上述第一方面所述的车辆变道方法。
第四方面，本公开提供一种车辆控制系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的车辆变道程序，所述处理器执行所述车辆变道程序时，实现上述第一方面所述的车辆变道方法。
根据本公开实施例的车辆变道方法，包括获取待变道车辆在当前行驶位置基于当前车速及预定加速度行驶时，产生的多个预定加速度分别对应的第一行驶轨迹；获取目标车道中相邻两辆目标车辆在各自的当前行驶位置，以各自在当前时间点的行驶状态行驶时，分别产生的第二行驶轨迹；对待变道车辆的第一行驶轨迹与两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在多个预定加速度中确定出能够驱使待变道车辆变道成功的预定加速度；在能够驱使待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度；控制车辆以目标加速度进行行驶至变道初始位置，进行变道。本申请中通过多个预定加速度分别对应的第一行驶轨迹与目标车道中相邻两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，确定出能够驱使待变道车辆变道成功的预定加速度。然后在能够驱使待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度；控制车辆以目标加速度进行行驶至变道初始位置，进行变道，有利于在变道前预先确定出能够成功变道的变道方案，从而有利于提高变道成功率。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
图1是根据一示例性实施例示出的车辆变道方法流程图；
图2是根据一示例性实施例示出的车辆变道示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的车辆变道过程中目标车道中车辆轨迹预测示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的车辆变道过程中预测的ST示意图；
图5是根据一示例性实施例示出的车辆变道流程图；
图6是根据一示例性实施例示出的车辆变道装置结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
随着智能技术发展，汽车开始向无人智能加速方向发展。其中，汽车自动驾驶系统便是无人智能驾驶的一种。汽车自动驾驶系统，又称自动驾驶汽车也称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过车载电脑系统实现无人驾驶的智能汽车系统。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。但在实际应用中，汽车在道路上行驶时，有时候需要进行变道，此时汽车自动驾驶系统需要对周围环境进行识别完成智能变道。现有的自动驾驶变道操作中有时候会因为目标车道中存在障碍车辆出现变道失败的情况。因此，需要提高智能变道成功率。
针对上述情况，本公开提供一种车辆变道方法。图1是根据一示例性实施例示出的车辆变道方法流程图。如图1所示，该车辆变道方法，包括：
步骤10、获取待变道车辆在当前行驶位置基于当前车速及预定加速度行驶时，产生的多个预定加速度分别对应的第一行驶轨迹；
步骤11、获取目标车道中相邻两辆目标车辆在各自的当前行驶位置，以各自在当前时间点的行驶状态行驶时，分别产生的第二行驶轨迹；
步骤12、对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在所述多个预定加速度中确定出能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度；
步骤13、在所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度；
步骤14、控制所述车辆以所述目标加速度进行行驶至变道初始位置，进行变道。
在示例性实施例中，待变道车辆在变道前需要确认目标车道中车辆的行驶状况，包括：确认目标车道中是否存在可供变道的目标车辆。其中，预定距离可以为n倍待变道车辆的车身长度，例如n大于5等等，以使得待变道车辆能够变道成功。图2是根据一示例性实施例示出的车辆变道示意图。如图2所示，目标车道中存在多个车辆，前后两个车辆间便会存在一个车距，包括前方Gap、当前Gap、后方Gap等等。通过对车距的判断，确定车距适合变道的目标车辆。
在示例性实施例中，所述对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在所述多个预定加速度中确定出能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，包括：
基于所述第一行驶轨迹和所述第二行驶轨迹，生成轨迹对比图；
在所述轨迹对比图中，对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在所述多个预定加速度中确定出能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度。
在示例性实施例中，预定加速度的加速度值可以为[-2，2]m/s2中的任意值。基于待变道车辆的当前车速及多个预定加速度，预测待变道车辆在当前行驶位置以预定加速度前向行驶时，各预定加速度对应的预定时长内的前向行驶轨迹，即第一行驶轨迹。预定时长可以自行设置，且大于待变道车辆从当前时间进行变道到完成变道所用的时间长度。
在示例性实施例中，在获取第二行驶轨迹时，可基于所述目标车辆在当前时间点的行驶状态及所述目标车辆的当前行驶位置，预测所述目标车辆在预定时长内的第二行驶轨迹。本申请中，待变道车辆的车辆控制系统内可集成有车速检测模块。通过车速检测模块检测目标车道中各车辆的行驶速度，从而方便预判目标车道中车辆的前向行驶轨迹，即第二行驶轨迹。图3是根据一示例性实施例示出的车辆变道过程中目标车道中车辆轨迹预测示意图。如图3所示，目标车道中存在T1~T4四辆车辆。通过车速检测模块检测目标车道中各车辆的前向行驶轨迹，如图3中ST所示随着时间t变化，车辆T1~T4的轨迹随之变化。
在示例性实施例中，当确定出目标车道的目标车辆后，需要确定合适的目标加速度来选择性变道。此时可预先确定多个预定加速度。对待变道车辆的第一行驶轨迹与两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在多个预定加速度中确定出能够驱使待变道车辆变道成功的预定加速度。在能够驱使待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度。其中，变道代价可用于表征车辆变道稳定性、可靠性等。例如变道代价越小说明车辆变道越稳定、可靠性越高，以成为最优变道方式。然后控制车辆以目标加速度进行行驶至变道初始位置，进行变道。如此有利于在变道前预先确定出能够成功变道的变道方案，从而有利于提高变道成功率，并提高变道过程中的行驶状态稳定性及可靠性。
在一些实施例中，所述对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在所述多个预定加速度中确定出能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，包括：
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长；
确定所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，大于预定时长，所对应的预定加速度为所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度；其中，所述预定时长为所述待变道车辆由当前车道变道至所述目标车道的用时时长。
在示例性实施例中，图4是根据一示例性实施例示出的车辆变道过程中预测的ST示意图。如图4所示，待变道车辆以一个预定加速度行驶时，便可得到一个预定加速度对应的第一行驶轨迹。图4中一条需要对应一个预定加速度下待变道车辆行驶的第一行驶轨迹。其中，S1和S4为目标车辆的第二行驶轨迹。其中，基于所述待变道车辆的当前车速及多个预定加速度，得到所述待变道车辆在当前行驶位置以预定加速度前向行驶时，各预定加速度分别对应的预定时长内的前向行驶轨迹时，可基于如下公式（一）进行确定：
待变道车辆在当前时间在预定时长内的前向行驶距离为S，其中，S=V0*t+(1/2)*a*t2（一）；V0为待变道车辆在当前时间的行驶速度，a为目标加速度，t为前向行驶的预定时长。
其中，预定加速度不同时，对应的第一行驶轨迹会不同。这会造成不同第一行驶轨迹与第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析时，得到的待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长会不同。例如，图4所示的开始变道位置Npre对应的开始变道时间点t_pre到变道结束位置Npost对应的变道结束时间点t_post，之间的时长为待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长。其中，图4中所示开始变道位置Npre对应的开始变道时间点t_pre，及变道结束位置Npost对应的变道结束时间点t_post，均为待变道车辆在当前时间以预定加速度行驶时预测得到的时间点。根据上述预测的时间点确定待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长。其中，待变道车辆由当前车道变道至目标车道的用时时长可根据待变道车辆当时行驶状况进行确定。例如根据待变道车辆的开始变道时的车速、当前车道与目标车道之间的距离、待变道车辆的横向加速度，确定待变道车辆由当前车道变道至目标车道的用时时长。
在一些实施例中，所述对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，包括：
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以任一预定加速度行驶至第一位置时的第一时间及行驶至第二位置时的第二时间；
其中，所述第一位置为所述待变道车辆与所述目标车辆中的前方车辆间距为第一间距时的行驶位置；所述第二位置为所述待变道车辆与所述目标车辆中的后方车辆间距为第二间距时的行驶位置；
确定所述第一时间与所述第二时间之间的时间长度，为所述待变道车辆以所述预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，以得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长。
在示例性实施例中，如图4所示，第一位置可为开始变道位置Npre，第二位置可为变道结束位置Npost。第一时间可为开始变道位置Npre对应的开始变道时间点t_pre，第二时间可为变道结束位置Npost对应的变道结束时间点t_post。如图4所示，可得到待变道车辆以多个预定加速度行驶时，每个预定加速度所对应的待变道车辆在两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长。其中，第一间距和第二间距均为车辆行驶的安全车距，可自行设置。例如第一间距和第二间距均可为5米等。
在一些实施例中，所述在所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度，包括：
获取所述待变道车辆变道过程中影响车辆变道稳定性的变道代价因子；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价；
确定所述待变道车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为所述目标加速度。
在示例性实施例中，变道代价因子可以为影响车辆变道稳定性的因素。例如，所述变道代价因子至少包括以下之一：
所述待变道车辆的预定加速度绝对值；
所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长；
所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离；及
所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性。由于上述变道代价因子均可以影响车辆变道稳定性、可靠性，因此可基于待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价。
其中，变道代价可用于表征车辆变道稳定性、可靠性等。例如变道代价越小说明车辆变道越稳定、可靠性越高，以成为最优变道方式。因此，可确定待变道车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度，进行前向行驶，来选择性变道，以提高车辆变道稳定性、可靠性。
在一些实施例中，所述基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价，包括：
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价；其中，所述变道代价得分越低，表征所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价越小。
在示例性实施例中，基于待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价，可基于待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分；然后基于待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分，确定待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价。其中，所述变道代价得分越低，表征所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价越小。变道代价得分越高说明以该预定加速度前向行驶时变道中需要承担的风险越高。因此，可确定变道代价得分最小的预定加速度为目标加速度，进行前向行驶，来选择性变道，以提高车辆变道稳定性、可靠性。
在一些实施例中，所述基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分前，所述方法包括：
获取各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶时各变道代价因子所分别对应的权重值。
在示例性实施例中，基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶时各变道代价因子所分别对应的权重值，包括：
根据所述待变道车辆的预定加速度绝对值，及第一匹配规则，得到所述待变道车辆的预定加速度绝对值分别对应的第一权重；所述第一匹配规则表征所述待变道车辆的目标加速度绝对值越大，对应的第一权重值越大；
根据所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，及第二匹配规则，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长分别对应的第二权重；所述第二匹配规则表征所述第一时间至所述第二时间，或第二时间至第一时间的时间长度位于不同阈值范围时，对应的第二权重不同；
根据所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离，及第三匹配规则，得到所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离所分别对应的第三权重；所述第三匹配规则表征前向行驶时变道前的行进距离越大，对应的第三权重越大；
根据所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性，及第四匹配规则，得到能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性，所分别对应的第四权重；所述第四匹配规则表征所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性，越接近，所述第四权重越小。
在示例性实施例中，在确定预定加速度绝对值分别对应的第一权重时，不同的预定加速度对应的第一权重值不同，其中待变道车辆的预定加速度绝对值越大，对应的第一权重值越大。在能够完成成功变道的情况下，如果待变道待变道车辆的预定加速度越大，则待变道车辆行驶时的稳定性会相对降低。因此，在进行变道得分代价计算时，待变道车辆的预定加速度绝对值越大，对应的第一权重值越大。
在示例性实施例中，待变道车辆在预定加速度下行驶时分别对应的所述第一时间点为t_pre，所述第二时间点为t_post，则待变道车辆在预定加速度下行驶时分别对应的所述第一时间点至所述第二时间点为：t_diff = t_post - t_pre；
如果t_diff 在5-10s时间，则第二权重weight_t = 1.0；如果t_diff<5s，则第二权重weight_t= 50/t_diff；如果t_diff>10s，则第二权重weight_t =5。
在示例性实施例中，本申请中在进行预定加速度的确定时，待变道车辆在预定加速度下行驶时分别对应的变道前的行进距离越大，说明变道过程需要承担的不稳定因素会越大，此时对应的第三权重值越大。
在示例性实施例中，待变道车辆当前时间点得到的能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点得到的目标加速度的一致性，表征待变道车辆当前时间点得到的能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度与上一时间点得到的目标加速度的相近程度。其中，相近程度越大，一致性越高。此时说明变道过程中需要进行加速度调整的幅度越小，稳定性就越高。因此其对应的第四权重值就越小。本申请中，在进行待变道车辆变道过程中，每0.1秒可确定一次当前时间待变道车辆的预定加速度。每一次确定的流程方式相同。其中，第n次确定出的待变道车辆前向行驶时的目标加速度可用于第n+1次预定加速度确定时的预定加速度与第n次得到的目标加速度的一致性判断。例如，第n次确定出的待变道车辆前向行驶时的目标加速度为0.5m/s2，第n+1次的能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度包括0.2m/s2、0.9m/s2、1.5m/s2，则0.2m/s2更靠近0.5m/s2，则预定加速度0.2m/s2与上一时间点得到的目标加速度的一致性，高于预定加速度0.9m/s2、1.5m/s2与上一时间点得到的目标加速度的一致性。预定加速度0.2m/s2对应的第四权重也就小于预定加速度0.9m/s2、1.5m/s2分别对应的第四权重。本申请中通过权重调整，有利于准确确定待变道车辆在预定加速度下行驶时对应的变道代价得分，从而便于选择出最为合适的预定加速度进行行驶，以选择性变道。
在一些实施例中，所述基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分，包括：
基于所述待变道车辆的预定加速度绝对值，与所述预定加速度的绝对值对应的第一权重进行累积，得到第一累积值；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，与所述变道时长对应的第二权重进行累积，得到第二累积值；
基于所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离，与所述行进距离所对应的第三权重进行累积，得到第三累积值；
基于所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性，与所述一致性对应的第四权重进行累积，得到第四累积值；
将所述第一累积值、所述第二累积值、所述第三累积值及所述第四累积值进行累加，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分。
在示例性实施例中，待变道车辆在当前时间点以目标加速度a进行前向行驶时的变道代价得分为cost_total；其中，
cost_total=weight_t*t_diff+weight_a*|a|+cost_diff+weight_s* s_start；其中，weight_t为待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长t_diff对应的第二权重；weight_a为预定加速度a的绝对值对应的第一权重；cost_diff为待变道车辆在当前时间点确定出的能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度a与上一时间点得到的目标加速度的一致性所分别对应的第四权重；s_start为车辆在预定加速度a下前向行驶时分别对应的变道前的行进距离，weight_s为待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度a行驶至变道初始位置的行进距离对应的第三权重。
在一些实施例中，所述目标车辆为所述目标车道中前后车距达到预定距离的两个车辆，包括：
目标车辆为所述目标车道中前后车距达到预定距离的车辆中距离所述待变道车辆最近的两个车辆。
在示例性实施例中，在进行变道时，如果在目标车道中适合变道的车距空间为多个，则可将车距空间满足变道的车辆中距离待变道车辆最近的两个车辆作为变道的目标车辆。当确定好目标车辆后，此次变道便不再更改目标车辆。
图5是根据一示例性实施例示出的车辆变道流程图。如图5所示，车辆变道流程包括：
步骤50、开始；
步骤51、确定车辆是否具有变道意图，如果没有则跟车行驶；
步骤52、如果车辆有变道意图，则判断目标车道中变道空隙是否满足条件；
步骤53、确定目标车道中存在合适的变道空隙；
步骤54、根据障碍物（目标车辆）预测轨迹，构建位置时间投影图（ST图）；
步骤55、在加减速度范围内撒点，并绘制各加速度范围内ST图；
步骤56、确定每条轨迹变道起始点；
步骤57、对每条轨迹进行评价，选择最合适的轨迹，选择最终的变道起始点；
步骤58、结束。
本公开提供一种车辆变道装置。图6是根据一示例性实施例示出的车辆变道装置结构示意图。如图6所示，车辆变道装置，包括：
第一轨迹获取模块60，用于获取待变道车辆在当前行驶位置基于当前车速及预定加速度行驶时，产生的多个预定加速度分别对应的第一行驶轨迹；
第二轨迹获取模块61，用于获取目标车道中相邻两辆目标车辆在各自的当前行驶位置，以各自在当前时间点的行驶状态行驶时，分别产生的第二行驶轨迹；
第一信息确定模块62，用于对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在所述多个预定加速度中确定出能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度；
第二信息确定模块63，用于在所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度；
变道模块64，用于控制所述车辆以所述目标加速度进行行驶至变道初始位置，进行变道。
在示例性实施例中，待变道车辆在变道前需要确认目标车道中车辆的行驶状况，包括：确认目标车道中是否存在可供变道的目标车辆。其中，预定距离可以为n倍待变道车辆的车身长度，例如n大于5等等，以使得待变道车辆能够变道成功。如图2所示，目标车道中存在多个车辆，前后两个车辆间便会存在一个车距，包括前方Gap、当前Gap、后方Gap等等。通过对车距的判断，确定车距适合变道的目标车辆。
在示例性实施例中，预定加速度的加速度值可以为[-2，2]m/s2中的任意值。基于待变道车辆的当前车速及多个预定加速度，得到待变道车辆在当前行驶位置以预定加速度前向行驶时，各预定加速度对应的预定时长内的前向行驶轨迹，即第一行驶轨迹。预定时长可以自行设置，且大于待变道车辆从当前时间进行变道到完成变道所用的时间长度。
在示例性实施例中，在获取第二行驶轨迹时，可基于所述目标车辆在当前时间点的行驶状态及所述目标车辆的当前行驶位置，确定所述目标车辆在预定时长内的第二行驶轨迹。本申请中，待变道车辆的车辆控制系统内可集成有车速检测模块。通过车速检测模块检测目标车道中各车辆的行驶速度，从而方便预判目标车道中车辆的前向行驶轨迹，即第二行驶轨迹。图3是根据一示例性实施例示出的车辆变道过程中目标车道中车辆轨迹预测示意图。如图3所示，目标车道中存在T1~T4四辆车辆。通过车速检测模块检测目标车道中各车辆的前向行驶轨迹，如图3中ST所示随着时间t变化，车辆T1~T4的轨迹随之变化。
在示例性实施例中，当确定出目标车道的目标车辆后，需要确定合适的目标加速度来选择性变道。此时可预先确定多个预定加速度。对待变道车辆的第一行驶轨迹与两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在多个预定加速度中确定出能够驱使待变道车辆变道成功的预定加速度。在能够驱使待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度。其中，变道代价可用于表征车辆变道稳定性、可靠性等。例如变道代价越小说明车辆变道越稳定、可靠性越高，以成为最优变道方式。然后控制车辆以目标加速度进行行驶至变道初始位置，进行变道。如此有利于在变道前预先确定出能够成功变道的变道方案，从而有利于提高变道成功率，并提高变道过程中的行驶状态稳定性及可靠性。
在一些实施例中，所述第一信息确定模块，用于
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长；
确定所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，大于预定时长，所对应的预定加速度为所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度；其中，所述预定时长为所述待变道车辆由当前车道变道至所述目标车道的用时时长。
在示例性实施例中，如图4所示，待变道车辆以一个预定加速度行驶时，便可得到一个预定加速度对应的第一行驶轨迹。图4中一条需要对应一个预定加速度下待变道车辆行驶的第一行驶轨迹。其中， S1和S4为目标车辆的第二行驶轨迹。其中，基于所述待变道车辆的当前车速及多个预定加速度，得到所述待变道车辆在当前行驶位置以预定加速度前向行驶时，各预定加速度分别对应的预定时长内的前向行驶轨迹时，可基于如下公式（一）进行确定：
待变道车辆在当前时间在预定时长内的前向行驶距离为S，其中，S=V0*t+(1/2)*a*t2（一）；V0为待变道车辆在当前时间的行驶速度，a为目标加速度，t为前向行驶的预定时长。
其中，预定加速度不同时，对应的第一行驶轨迹会不同。这会造成不同第一行驶轨迹与第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析时，得到的待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长会不同。例如，图4所示的开始变道位置Npre对应的开始变道时间点t_pre到变道结束位置Npost对应的变道结束时间点t_post，之间的时长为待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长。其中，图4中所示开始变道位置Npre对应的开始变道时间点t_pre，及变道结束位置Npost对应的变道结束时间点t_post，均为待变道车辆在当前时间以预定加速度行驶时预测得到的时间点。根据上述预测的时间点确定待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长。其中，待变道车辆由当前车道变道至目标车道的用时时长可根据待变道车辆当时行驶状况进行确定。例如根据待变道车辆的开始变道时的车速、当前车道与目标车道之间的距离、待变道车辆的横向加速度，确定待变道车辆由当前车道变道至目标车道的用时时长。
在一些实施例中，所述第一信息确定模块，用于
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以任一预定加速度行驶至第一位置时的第一时间及行驶至第二位置时的第二时间；
其中，所述第一位置为所述待变道车辆与所述目标车辆中的前方车辆间距为第一间距时的行驶位置；所述第二位置为所述待变道车辆与所述目标车辆中的后方车辆间距为第二间距时的行驶位置；
确定所述第一时间与所述第二时间之间的时间长度，为所述待变道车辆以所述预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，以得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长。
在示例性实施例中，如图4所示，第一位置可为开始变道位置Npre，第二位置可为变道结束位置Npost。第一时间可为开始变道位置Npre对应的开始变道时间点t_pre，第二时间可为变道结束位置Npost对应的变道结束时间点t_post。如图4所示，可得到待变道车辆以多个预定加速度行驶时，每个预定加速度所对应的待变道车辆在两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长。其中，第一间距和第二间距均为车辆行驶的安全车距，可自行设置。例如第一间距和第二间距均可为5米，等。
在一些实施例中，所述第二信息确定模块，用于
获取所述待变道车辆变道过程中影响车辆变道稳定性的变道代价因子；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价；
确定所述待变道车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为所述目标加速度。
在示例性实施例中，变道代价因子可以为影响车辆变道稳定性的因素。例如，所述变道代价因子至少包括以下之一：
所述待变道车辆的预定加速度绝对值；
所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长；
所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离；及
所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性。由于上述变道代价因子均可以影响车辆变道稳定性、可靠性，因此可基于待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价。
其中，变道代价可用于表征车辆变道稳定性、可靠性等。例如变道代价越小说明车辆变道越稳定、可靠性越高，以成为最优变道方式。因此，可确定待变道车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度，进行前向行驶，来选择性变道，以提高车辆变道稳定性、可靠性。
在一些实施例中，所述第二信息确定模块，用于
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价；其中，所述变道代价得分越低，表征所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价越小。
在示例性实施例中，基于待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价，可基于待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分；然后基于待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分，确定待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价。其中，所述变道代价得分越低，表征所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价越小。变道代价得分越高说明以该预定加速度前向行驶时变道中需要承担的风险越高。因此，可确定变道代价得分最小的预定加速度为目标加速度，进行前向行驶，来选择性变道，以提高车辆变道稳定性、可靠性。
在一些实施例中，所述基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分前，所述第二信息确定模块，用于
获取各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶时各变道代价因子所分别对应的权重值。
在示例性实施例中，基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶时各变道代价因子所分别对应的权重值，包括：
根据所述待变道车辆的预定加速度绝对值，及第一匹配规则，得到所述待变道车辆的预定加速度绝对值分别对应的第一权重；所述第一匹配规则表征所述待变道车辆的目标加速度绝对值越大，对应的第一权重值越大；
根据所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，及第二匹配规则，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长分别对应的第二权重；所述第二匹配规则表征所述第一时间至所述第二时间，或第二时间至第一时间的时间长度位于不同阈值范围时，对应的第二权重不同；
根据所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离，及第三匹配规则，得到所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离所分别对应的第三权重；所述第三匹配规则表征前向行驶时变道前的行进距离越大，对应的第三权重越大；
根据所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性，及第四匹配规则，得到能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性，所分别对应的第四权重；所述第四匹配规则表征所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性，越接近，所述第四权重越小。
在示例性实施例中，在确定预定加速度绝对值分别对应的第一权重时，不同的预定加速度对应的第一权重值不同，其中待变道车辆的预定加速度绝对值越大，对应的第一权重值越大。在能够完成成功变道的情况下，如果待变道待变道车辆的预定加速度越大，则待变道车辆行驶时的稳定性会相对降低。因此，在进行变道得分代价计算时，待变道车辆的预定加速度绝对值越大，对应的第一权重值越大。
在示例性实施例中，待变道车辆在预定加速度下行驶时分别对应的所述第一时间点为t_pre，所述第二时间点为t_post，则待变道车辆在预定加速度下行驶时分别对应的所述第一时间点至所述第二时间点为：t_diff = t_post - t_pre；
如果t_diff 在5-10s时间，则第二权重weight_t = 1.0；如果t_diff<5s，则第二权重weight_t= 50/t_diff；如果t_diff>10s，则第二权重weight_t =5。
在示例性实施例中，本申请中在进行预定加速度的确定时，待变道车辆在预定加速度下行驶时分别对应的变道前的行进距离越大，说明变道过程需要承担的不稳定因素会越大，此时对应的第三权重值越大。
在示例性实施例中，待变道车辆当前时间点得到的能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点得到的目标加速度的一致性，表征待变道车辆当前时间点得到的能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度与上一时间点得到的目标加速度的相近程度。其中，相近程度越大，一致性越高。此时说明变道过程中需要进行加速度调整的幅度越小，稳定性就越高。因此其对应的第四权重值就越小。本申请中，在进行待变道车辆变道过程中，每0.1秒可确定一次当前时间待变道车辆的预定加速度。每一次确定的流程方式相同。其中，第n次确定出的待变道车辆前向行驶时的目标加速度可用于第n+1次预定加速度确定时的预定加速度与第n次得到的目标加速度的一致性判断。例如，第n次确定出的待变道车辆前向行驶时的目标加速度为0.5m/s2，第n+1次的能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度包括0.2m/s2、0.9m/s2、1.5m/s2，则0.2m/s2更靠近0.5m/s2，则预定加速度0.2m/s2与上一时间点得到的目标加速度的一致性，高于预定加速度0.9m/s2、1.5m/s2与上一时间点得到的目标加速度的一致性。预定加速度0.2m/s2对应的第四权重也就小于预定加速度0.9m/s2、1.5m/s2分别对应的第四权重。本申请中通过权重调整，有利于准确确定待变道车辆在预定加速度下行驶时对应的变道代价得分，从而便于选择出最为合适的预定加速度进行行驶，以选择性变道。
在一些实施例中，所述第二信息确定模块，用于
基于所述待变道车辆的预定加速度绝对值，与所述预定加速度的绝对值对应的第一权重进行累积，得到第一累积值；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，与所述变道时长对应的第二权重进行累积，得到第二累积值；
基于所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离，与所述行进距离所对应的第三权重进行累积，得到第三累积值；
基于所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性，与所述一致性对应的第四权重进行累积，得到第四累积值；
将所述第一累积值、所述第二累积值、所述第三累积值及所述第四累积值进行累加，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分。
在示例性实施例中，待变道车辆在当前时间点以目标加速度a进行前向行驶时的变道代价得分为cost_total；其中，
cost_total=weight_t*t_diff+weight_a*|a|+cost_diff+weight_s* s_start；其中，weight_t为待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长t_diff对应的第二权重；weight_a为预定加速度a的绝对值对应的第一权重；cost_diff为待变道车辆在当前时间点确定出的能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度a与上一时间点得到的目标加速度的一致性所分别对应的第四权重；s_start为车辆在预定加速度a下前向行驶时分别对应的变道前的行进距离，weight_s为待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度a行驶至变道初始位置的行进距离对应的第三权重。
本公开提供一种计算机可读存储介质，其上存储有车辆变道程序，该车辆变道程序被处理器执行时，实现上述各实施例所述的车辆变道方法。
本公开提供一种车辆控制系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的车辆变道程序，所述处理器执行所述车辆变道程序时，实现上述各实施例所述的车辆变道方法。
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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公开和简化描述，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公开的限制。
此外，本公开实施例中所使用的“第一”、“第二”等术语，仅用于描述目的，而不可以理解为指示或者暗示相对重要性，或者隐含指明本实施例中所指示的技术特征数量。由此，本公开实施例中限定有“第一”、“第二”等术语的特征，可以明确或者隐含地表示该实施例中包括至少一个该特征。在本公开的描述中，词语“多个”的含义是至少两个或者两个及以上，例如两个、三个、四个等，除非实施例中另有明确具体的限定。
在本公开中，除非实施例中另有明确的相关规定或者限定，否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以理解的，也可以是机械连接、电连接等；当然，还可以是直接相连，或者通过中间媒介进行间接连接，或者可以是两个元件内部的连通，或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体的实施情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (18)

1.一种车辆变道方法，其特征在于，包括：
获取待变道车辆在当前行驶位置基于当前车速及预定加速度行驶时，产生的多个预定加速度分别对应的第一行驶轨迹；
获取目标车道中相邻两辆目标车辆在各自的当前行驶位置，以各自在当前时间点的行驶状态行驶时，分别产生的第二行驶轨迹；
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在所述多个预定加速度中确定出能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度；
在所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度；
控制所述车辆以所述目标加速度进行行驶至变道初始位置，进行变道。
2.根据权利要求1所述的车辆变道方法，其特征在于，所述对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在所述多个预定加速度中确定出能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，包括：
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长；
确定所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，大于预定时长，所对应的预定加速度为所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度；其中，所述预定时长为所述待变道车辆由当前车道变道至所述目标车道的用时时长。
3.根据权利要求2所述的车辆变道方法，其特征在于，所述对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，包括：
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以任一预定加速度行驶至第一位置时的第一时间及行驶至第二位置时的第二时间；
其中，所述第一位置为所述待变道车辆与所述目标车辆中的前方车辆间距为第一间距时的行驶位置；所述第二位置为所述待变道车辆与所述目标车辆中的后方车辆间距为第二间距时的行驶位置；
确定所述第一时间与所述第二时间之间的时间长度，为所述待变道车辆以所述预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，以得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长。
4.根据权利要求1所述的车辆变道方法，其特征在于，所述在所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度，包括：
获取所述待变道车辆变道过程中影响车辆变道稳定性的变道代价因子；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价；
确定所述待变道车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为所述目标加速度。
5.根据权利要求4所述的车辆变道方法，其特征在于，所述基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价，包括：
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价；其中，所述变道代价得分越低，表征所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价越小。
6.根据权利要求5所述的车辆变道方法，其特征在于，所述变道代价因子至少包括以下之一：
所述待变道车辆的预定加速度绝对值；
所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长；
所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离；及
所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性。
7.根据权利要求6所述的车辆变道方法，其特征在于，所述基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分前，所述方法包括：
获取各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶时各变道代价因子所分别对应的权重值。
8.根据权利要求7所述的车辆变道方法，其特征在于，所述基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分，包括：
基于所述待变道车辆的预定加速度绝对值，与所述预定加速度的绝对值对应的第一权重进行累积，得到第一累积值；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，与所述变道时长对应的第二权重进行累积，得到第二累积值；
基于所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离，与所述行进距离所对应的第三权重进行累积，得到第三累积值；
基于所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性，与所述一致性对应的第四权重进行累积，得到第四累积值；
将所述第一累积值、所述第二累积值、所述第三累积值及所述第四累积值进行累加，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分。
9.一种车辆变道装置，其特征在于，包括：
第一轨迹获取模块，用于获取待变道车辆在当前行驶位置基于当前车速及预定加速度行驶时，产生的多个预定加速度分别对应的第一行驶轨迹；
第二轨迹获取模块，用于获取目标车道中相邻两辆目标车辆在各自的当前行驶位置，以各自在当前时间点的行驶状态行驶时，分别产生的第二行驶轨迹；
第一信息确定模块，用于对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，在所述多个预定加速度中确定出能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度；
第二信息确定模块，用于在所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度中，确定车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为目标加速度；
变道模块，用于控制所述车辆以所述目标加速度进行行驶至变道初始位置，进行变道。
10.根据权利要求9所述的车辆变道装置，其特征在于，所述第一信息确定模块，用于
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长；
确定所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，大于预定时长，所对应的预定加速度为所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度；其中，所述预定时长为所述待变道车辆由当前车道变道至所述目标车道的用时时长。
11.根据权利要求10所述的车辆变道装置，其特征在于，所述第一信息确定模块，用于
对所述待变道车辆的第一行驶轨迹与所述两辆目标车辆的第二行驶轨迹进行轨迹线对照分析，得到所述待变道车辆以任一预定加速度行驶至第一位置时的第一时间及行驶至第二位置时的第二时间；
其中，所述第一位置为所述待变道车辆与所述目标车辆中的前方车辆间距为第一间距时的行驶位置；所述第二位置为所述待变道车辆与所述目标车辆中的后方车辆间距为第二间距时的行驶位置；
确定所述第一时间与所述第二时间之间的时间长度，为所述待变道车辆以所述预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，以得到所述待变道车辆以各预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长。
12.根据权利要求9所述的车辆变道装置，其特征在于，所述第二信息确定模块，用于
获取所述待变道车辆变道过程中影响车辆变道稳定性的变道代价因子；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价；
确定所述待变道车辆变道过程中所担负变道代价最小的预定加速度为所述目标加速度。
13.根据权利要求12所述的车辆变道装置，其特征在于，所述第二信息确定模块，用于
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分，确定所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价；其中，所述变道代价得分越低，表征所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所担负的变道代价越小。
14.根据权利要求13所述的车辆变道装置，其特征在于，所述变道代价因子至少包括以下之一：
所述待变道车辆的预定加速度绝对值；
所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长；
所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离；及
所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性。
15.根据权利要求14所述的车辆变道装置，其特征在于，所述基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子分别对应的权重，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分前，所述第二信息确定模块，用于
获取各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶所对应的变道代价因子，及各变道代价因子与各自权重间存在的对应关系，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶时各变道代价因子所分别对应的权重值。
16.根据权利要求15所述的车辆变道装置，其特征在于，所述第二信息确定模块，用于
基于所述待变道车辆的预定加速度绝对值，与所述预定加速度的绝对值对应的第一权重进行累积，得到第一累积值；
基于所述待变道车辆以预定加速度行驶时在所述两辆目标车辆间完成变道所允许的变道时长，与所述变道时长对应的第二权重进行累积，得到第二累积值；
基于所述待变道车辆由当前行驶位置以预定加速度行驶至变道初始位置的行进距离，与所述行进距离所对应的第三权重进行累积，得到第三累积值；
基于所述待变道车辆在当前时间点确定出的所述能够驱使所述待变道车辆变道成功的预定加速度，与上一时间点确定出的目标加速度的一致性，与所述一致性对应的第四权重进行累积，得到第四累积值；
将所述第一累积值、所述第二累积值、所述第三累积值及所述第四累积值进行累加，得到所述待变道车辆以预定加速度行驶进行变道所产生的变道代价得分。
17.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有车辆变道程序，该车辆变道程序被处理器执行时，实现权利要求1-8中任一项所述的车辆变道方法。
18.一种车辆控制系统，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的车辆变道程序，所述处理器执行所述车辆变道程序时，实现权利要求1-8中任一项所述的车辆变道方法。
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