【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自动驾驶车辆仿真测试领域，尤其涉及一种基于混合博弈的环岛场景下自动驾驶车辆换道行为决策法。
技术介绍
1、本次研究针对车辆在环岛行驶时可能出现的情况以及进行的行为决策分析。数据表明交通事故中20％的死亡人数与道路交叉口有关，而环岛场景是一个可变、交互式的场景，通过消除交通灯和停车点的数量，提高动态交通流量，减少延误和拥堵，对于提高自动驾驶车辆行驶的安全性、通行效率和节能减排等至关重要，同时也是自动驾驶汽车应对新型路段数据采集的一种途径。
2、博弈论可用于优化环岛交叉口信号灯的控制策略。自动驾驶车辆与交叉口信号之间存在博弈关系，通过博弈论模型可以实现交叉口信号的智能优化，以最大程度地提高整个交叉口的效率。博弈论的应用可以促进环岛场景下自动驾驶系统的智能化和协同化，提高整个交叉口的通行效率，减少拥堵，并增加交叉口的安全性。通过综合考虑各种因素和参与者的利益，博弈论为自动驾驶系统提供了一种强大的工具，使其能够更好地适应复杂的交通环境。
3、总而言之，在城市交通中，环岛是交通流量较大且复杂的交叉路口之一。在环岛场景中，车辆需要根据交通流量和自身行驶需求进行换道决策，以确保交通的安全和效率。
4、然而，由于车辆之间的相互影响和竞争，换道决策问题变得复杂而困难。因此，研究基于混合博弈的环岛场景下车辆换道决策方法具有重要的背景和意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于混合博弈的环岛场景下自动驾驶车辆换道行为决策法，解决了现有技术
2、一种基于混合博弈的环岛场景下自动驾驶车辆换道行为决策法，包括以下步骤：
3、步骤1、在车联网的前提下，捕捉驾驶员的行为数据，并进行模糊推理来确定其驾驶风格；
4、步骤2、设计适用于环岛交通仿真的软硬规则；
5、步骤3、将环岛相邻交通口之间的车辆运行区域划分为入口引导区、缓冲ⅰ区、缓冲ⅱ区、出口引导区四类，根据软硬规则，建立每一类车辆运行区域对应的车辆行为；
6、步骤4、根据车辆行为和对应的决策机制，并结合采集到的车辆状态或车距，判断每种车辆行为是否需要进行博弈或定义博弈联盟，若需要，则执行步骤5；
7、步骤5、接收步骤4中所有的车辆动力学模型输出车辆状态，结合驾驶风格，输出博弈后的车辆状态，即最优解下各个车辆动力学模型的车辆状态；
8、步骤6，车辆动力学模型执行最优解下的车辆状态。
9、优选地，步骤2中的软硬规则具体包括：
10、规则一、从相邻路口驶出，仅在最外车道行驶；
11、规则二、从间隔一个路口的位置驶出，需先驶入中间车道再驶向最外车道，最后驶出；
12、规则三、从间隔两个路口的位置驶出，需先驶入中间车道再驶向最外车道，最后驶出；
13、规则四、从间隔三个路口的位置驶出，需先驶入中间车道再驶入最内车道，再依次向外驶出，最后离开出口；
14、规则五、从入口的位置驶出，需先驶入中间车道再驶入最内车道，再驶入中间车道经过两个岔口，再驶向最外车道，最后离开出口。
15、优选地，步骤3中的具体包括以下步骤：
16、步骤3a、将环岛相邻交通口之间的车辆运行区域划分为入口引导区、缓冲ⅰ区、缓冲ⅱ区、出口引导区四类；
17、步骤3b、建立每一类车辆运行区域对应的车辆行为；
18、在入口引导区发生车辆行为一和车辆行为二；
19、其中，车辆行为一为a口的小车驶入外车道；车辆行为二为内车道小车驶入中间车道；
20、在缓冲ⅰ区发生车辆行为三和车辆行为四；
21、车辆行为三为外车道的g类车会驶入中间车道，车辆行为四为中间车道的r类车会驶入内车道；
22、在缓冲ⅱ区发生车辆行为五，车辆行为五为中间车道的p类车驶入外车道；
23、在出口引导区会发生车辆行为六，车辆行为六为外车道车辆从b口驶离b口。
24、优选地，步骤4中的决策机制具体为：
25、决策机制一，与车辆行为一对应，具体为：
26、当2.5≤d2-d1≤5时，两头车进行合作博弈驶入入口处；
27、当d2-d1不在以上范围内，d1和d2值更小的车辆先驶入环岛；
28、决策机制二，与车辆行为二对应，具体为：
29、中间车道中，内车道小车驶入中间车道的g类车5米范围内是否含有车辆，若有，该车与5米范围内的车辆之间进行合作博弈；
30、决策机制三，适用于车辆行为三和车辆行为四，具体为：
31、车辆行为三中的g类车，其身后是否有同类型的车辆且两车距离＜3米，若满足，则将两辆g类车定义子联盟，之后将车辆行为四中的r类车、子联盟定义为大联盟；
32、车辆行为三中的g类车驶入缓冲ⅰ区时，此时在g类车身后3米内的车辆、中间车道中与g类车车头平行的车辆、外车道g类车后方5米内且行驶在中间车道中的车辆，共同组成联盟博弈；
33、决策机制四，与车辆行为五对应，具体为：
34、中间车道的p类车、外车道中与中间车道的p类车车头平行的车辆、中间车道的p类车后面直线距离5米内且行驶在外车道中的车辆，组成决策机制四中的联盟博弈；
35、决策机制五，与车辆行为六对应，具体为：在出口引导区，如果靠近bo-1车道3米内有车辆，则驶入bo-2车道，否则驶入bo-1车道。
36、优选地，步骤1具体包括以下步骤：
37、步骤1a、收集驾驶员行为数据，包括：急刹车、加速度、转弯和车速；
38、步骤1b、基于模糊推理的模糊集，将采集到的加速度和车速进行分类；
39、步骤1c、结合步骤1b中模糊集，将步骤1a中采集到的数据转化为驾驶风格。
40、一种自动驾驶测试系统，包括：
41、交通仿真器，用于生成环岛路网；
42、交互博弈式决策器，面向仿真的需求，以车辆动力学模型输出的车辆速度为输入，内嵌基于逻辑规则的博弈式决策算法，考虑车辆在环岛场景运行的场景，将环岛相邻路口之间的车辆运行区域划分为入口引导区、缓冲ⅰ区、缓冲ⅱ区、出口引导区四类，构建每一类运行区域的决策机制，判断运行区域是否需要进行博弈或定义博弈联盟，若需要则最后输出博弈后的车辆状态；
43、交互博弈式控制器，用于根据交互博弈式决策器输出的车辆状态，输出控制自动驾驶的控制量；
44、及车辆动力学模型，用于模拟车辆机械系统对交互博弈式控制器输出量的真实响应，输入油门开度、制动压力和前轮偏角控制量，输出真实的车辆状态；
45、其中，车辆状态包括：速度、加速度及行驶轨迹。
46、与现有技术相比，本专利技术的优点为：
47、环岛情景下，本车车辆本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于混合博弈的环岛场景下自动驾驶车辆换道行为决策法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于混合博弈的环岛场景下自动驾驶车辆换道行为决策法，其特征在于，步骤2中的软硬规则具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于混合博弈的环岛场景下自动驾驶车辆换道行为决策法，其特征在于，步骤3中的具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于混合博弈的环岛场景下自动驾驶车辆换道行为决策法，其特征在于，步骤4中的决策机制具体为：
5.根据权利要求3所述的基于混合博弈的环岛场景下自动驾驶车辆换道行为决策法，其特征在于，步骤1具体包括以下步骤：
6.一种自动驾驶测试系统，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于混合博弈的环岛场景下自动驾驶车辆换道行为决策法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于混合博弈的环岛场景下自动驾驶车辆换道行为决策法，其特征在于，步骤2中的软硬规则具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于混合博弈的环岛场景下自动驾驶车辆换道行为决策法，其特征在于，步骤3中的具...
【专利技术属性】
技术研发人员：王启明，万璇，杨天奇，刘奇源，向俊儒，刘银华，吕志超，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：
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