基于人工智能算法的換道超車功能開發

　　祝曉龍

　?。ǜＬ仉婑R赫科技（南京）有限公司上海分公司，上海200093）

　　摘要：隨著汽車電氣化、智能化的不斷發展，汽車行駛的場景越來越趨于多樣化和復雜化，從而促使汽車從輔助駕駛向智能駕駛不斷創新。隨著人工智能的引入，汽車智能駕駛功能越來越趨于實用，正在逐步實現向解放駕駛員雙手、向車載高級駕駛輔助系統代替人腦進行復雜駕駛場景實時響應的階段發展;高階復雜場景智能駕駛功能則在輔助駕駛功能實現的基礎上，針對駕駛員實際駕駛感受并結合人工智能算法實現向車輛復雜場景下的自動駕駛操作的方向發展。介紹了基于人工智能算法的換道超車功能開發，即通過換道條件的智能選擇，使車輛以最佳方式自動完成換道超車過程。

　　0前言

　　車輛在日常駕駛過程中，經常會遇到本車道前方有慢車行駛的場景，按照駕駛員習慣，在相鄰車道狀況良好且法規允許的情況下，通常會進行換道超車行駛。目前，車載輔助智能駕駛系統已包含自動換道功能“，其對于相鄰車道的檢測是基于對換道動作開始時相鄰車道車輛（以下簡稱“旁車”）行駛狀態的預測來進行條件判定的，然而很多現實情況下，該功能無法準確預判旁車駕駛員的反應。例

　　如，在本車道車輛（以下簡稱“本車”）換道趨勢發生時（打轉向燈準備換道），目標旁車的駕駛員可能會加速進行阻攔，也可能會減速進行避讓，這些操作都會影響本車換道的狀態條件。

　　本文基于基本換道功能的狀態跳轉‘2），根據人工智能算法得出旁車反應趨勢來預測其動作，從而優化本車換道計算結果，獲得本車換道變速的最優解。

　　1功能原理設計

　　在本車因為同車道的前方車輛（以下簡稱“前車”）行駛慢而考慮是否進行換道超車的決策中（假定換道超車不額外增加危險），駕駛員的常識是換道能保證本車按現有車速行駛，而繼續在本車道行駛需要減速行駛，由此可見，與前車的距離收益是判定是否進行換道的唯一評判指標。因此，對于本車是否進行換道超車，以及換道點最優解的計算是對距離收益函數的求解，而將跟車相對于換道在距離收益上的損失作為其中一個參數進行處理。

　　同樣地，在基于人工智能判定的旁車行為邏輯中采用的也是距離收益函數的計算結果，目標旁車對待本車的換道趨勢采取激進阻擋動作或保守避讓動作在距離上的收益差值’‘］作為旁車距離收益函數中的一個參數。

　　1.1基于距離的收益函數

　　本車基于距離的收益函數的評價指標包括：采取不同策略的距離收益、燃油損耗對應的距離收益、換道懲罰系數及兩車安全距離。距離收益函數中不能只考慮2種不同策略取舍的收益，例如：目標旁車如果進行加速阻擋行為，其燃油損耗會對應轉化為所獲取的距離值;本車為了在單位時間內到達理論最優換道點需要進行變速，如果加速行駛其燃油損耗也對應為所獲取的距離值;而該值作為本.

編輯：黃飛

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