混驾环境下基于主从博弈的多车协同决策规划

在自动驾驶车辆与人工驾驶车辆混行的复杂交通环境中，如何减小驾驶行为截然不同的2类车辆间的复杂相互作用对于车辆行驶安全性、乘坐舒适性和交通通行效率的影响，是当前自动驾驶决策与控制领域亟待解决的关键问题。提出了一个人机混驾环境下人工驾驶车辆与自动驾驶车辆之间的非合作博弈交互框架。首先，综合考虑车辆加速度线性递减的驾驶人纵向操纵特性、差异化配合程度和不同的延迟响应特性，建立人工驾驶车辆的纵向博弈策略。其次，考虑自动驾驶车辆与周围车辆的安全性约束，以及自动驾驶车辆在换道过程中的舒适性和通行效率目标，设计了自动驾驶车辆的纵向博弈策略。然后，基于主从博弈理论对不同混驾环境下人工驾驶车辆与自动驾驶车辆的博弈交互问题进行求解，得到最优的换道间隙和自动驾驶车辆的纵向速度轨迹，并采用模型预测控制方法规划出自动驾驶车辆的横向安全换道轨迹。最后，根据人工驾驶车辆不同配合度和延迟响应时间的差异，设计了多组人机混驾试验工况进行验证。试验结果表明：自动驾驶车辆能够快速准确识别人工驾驶车辆的配合度，选择出最优的目标换道间隙，并与间隙周围的自动驾驶车辆协作来汇入目标间隙。在换道过程中，自动驾驶车辆始终与周围车辆保持安全...