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將“不安全”場景轉(zhuǎn)化為“安全”場景

2022-12-24 16:20:46·  來源：汽車測試網(wǎng)  
　
表 3.8 自動(dòng)駕駛決策規(guī)劃類挑戰(zhàn)場景與解決策略在車路協(xié)同行為決策和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的配合下，可以解決自動(dòng)駕駛交互沖突和道路阻塞兩大類挑戰(zhàn)場景，詳見表3.8，其中：1）交互沖突類場景：道路車輛之間存在交互博弈或路權(quán)博弈問題，VICAD基于全局交通參與者狀態(tài)感知及意圖預(yù)測，完成交互博弈場景中沖突車輛行駛方向、行駛速度、行駛次序的協(xié)調(diào)決策建議和通過策略；2）道路阻塞類場景：自動(dòng)駕駛車輛在道路中遇到阻塞事件會(huì)產(chǎn)生不合理停滯，VICAD基于阻塞場景的語義理解及交通態(tài)勢感知結(jié)果，合理制定繞行或通過策略。（3）協(xié)同控制車路協(xié)同還可以進(jìn)一步參與自動(dòng)駕駛的控制過程，根據(jù)控制方式的不同，有兩種模式：1）間接控制：通過控制交通基礎(chǔ)設(shè)施（如交通信號(hào)燈）或交通流，間接控制自動(dòng)駕駛車輛；2）直接控制：可以在特定環(huán)境或場景下，實(shí)現(xiàn)對車輛的直接實(shí)時(shí)控制。下面以直接控制為例進(jìn)行說明，當(dāng)L4自動(dòng)駕駛車輛駛?cè)霃?fù)雜交通環(huán)境、駛出地理圍欄、面臨復(fù)雜認(rèn)知交互類場景或極端場景時(shí)，車輛較難獨(dú)立應(yīng)對，可通過車路協(xié)同控制幫助車輛脫困，其總體流程見圖3.22，包括以下步驟：1）車輛遇到阻塞性場景時(shí)，可由車端主動(dòng)發(fā)起遠(yuǎn)程遙控駕駛請求；或者在車端即將到達(dá)復(fù)雜場景前，由路端主動(dòng)發(fā)起云端控制請求；此外，乘客有特殊需求時(shí)，也可由乘客發(fā)起云端控制請求；2）車輛周期性上報(bào)自車狀態(tài)信息、自車感知信息、自車狀態(tài)信息等；3）路端周期性上報(bào)路端感知信息、路端決策規(guī)劃信息等；4）云端接收到車輛主動(dòng)申請/乘客手動(dòng)申請/路端申請的云端控制請求后，云端對車端和路端的上報(bào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理；5）通過云端智能駕艙的方向盤和踏板下發(fā)控制指令到車輛底盤，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控駕駛。其中，控制指令的下發(fā)有兩種通信鏈路實(shí)現(xiàn)：一種是通過4G/5G直接從云端下發(fā)至車端；另一種是通過云端下發(fā)到路端，再由路端RSU下發(fā)至車端。兩種實(shí)現(xiàn)方式可以起到互補(bǔ)的作用，尤其是在城市內(nèi)4G/5G信號(hào)出現(xiàn)遮擋或不穩(wěn)定時(shí)，路端RSU可以對4G/5G進(jìn)行有效補(bǔ)充。

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圖 3.22 車路協(xié)同控制原理與總體流程（二）協(xié)同決策控制典型場景舉例下面以施工場景為例，對車路協(xié)同決策規(guī)劃和控制如何提高自動(dòng)駕駛安全性展開進(jìn)行說明。問題描述：道路施工、交通事故、交通管制等交通事件是自動(dòng)駕駛車輛經(jīng)常遇到、且較難應(yīng)對的一類場景，尤其是在一些復(fù)雜的道路施工（如路口內(nèi)施工、占據(jù)所有行進(jìn)方向車道的施工）場景中，僅依靠車路協(xié)同感知或動(dòng)態(tài)地圖更新也不能成功克服，容易造成車輛停滯或接管，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。場景原理：針對施工場景，VICAD具體有動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃、協(xié)同決策規(guī)劃、協(xié)同控制三種應(yīng)對解決方式。（1）動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃提前改變路徑如圖3.23所示，路端可以識(shí)別施工信息并發(fā)送到地圖平臺(tái)，發(fā)送的信息包括但不限于事件類型、時(shí)間地點(diǎn)、影響范圍、影響時(shí)間等，通過車路協(xié)同路徑規(guī)劃，可以評估車輛的可通過性，若不能通過或難度較大，可重新為車輛規(guī)劃路徑，提前避開施工路段。具體實(shí)現(xiàn)流程如下：1）車輛設(shè)置目的地后，路徑規(guī)劃模塊根據(jù)道路拓?fù)潢P(guān)系和道路擁堵情況構(gòu)建全局路徑規(guī)劃，車輛按照路徑規(guī)劃行駛；2）路端檢測到占道施工，同步該信息至云端,通過自動(dòng)和人工的方式及時(shí)更新路網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系；若判斷車輛無法通行，重新對車輛進(jìn)行全局路徑規(guī)劃，提前繞開施工區(qū)域所在路段。

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圖 3.23 施工場景動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃（2）協(xié)同決策規(guī)劃繞行在車路協(xié)同路徑規(guī)劃部分，針對施工場景給出了通過提前改變車輛行進(jìn)路徑的解決方式；如果車輛必須保持直行，則需要在車路協(xié)同路徑規(guī)劃的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從車路協(xié)同決策規(guī)劃的角度來解決施工阻塞問題，具體流程如下：1)通過車路協(xié)同感知,對道路阻塞區(qū)域、阻塞原因、阻塞可達(dá)性等進(jìn)行識(shí)別，對雙向車流進(jìn)行實(shí)時(shí)持續(xù)性觀測，獲取阻塞區(qū)域周邊車流軌跡，結(jié)合對道路交通態(tài)勢的判斷，識(shí)別本側(cè)道路已經(jīng)無法通行，但是對側(cè)道路最內(nèi)側(cè)車道臨時(shí)變更行駛方向，作為本側(cè)方向的車道。2)路端發(fā)現(xiàn)車道可通行方向和連接關(guān)系變更后，更新局部區(qū)域的道路拓?fù)鋽?shù)據(jù)。3)車輛到達(dá)施工區(qū)域前，獲取新的局部路網(wǎng)拓?fù)?，重新對車輛進(jìn)行局部路徑規(guī)劃，借用對向道路通過施工區(qū)域所在路段，見圖3.24。

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圖 3.24 施工場景車路協(xié)同決策規(guī)劃（3）車路協(xié)同控制繞行若通過上述兩種方式仍不能解決該場景問題時(shí)，CAV可主動(dòng)發(fā)起接管請求，由云端接管車輛，通過遠(yuǎn)程遙控駕駛幫助車輛通過施工阻斷路段。如圖3.25所示，車輛主動(dòng)請求接管的流程如下：1)車端遇道路阻塞，向云端發(fā)起接管請求；2)云端遠(yuǎn)程遙控駕駛員接到車輛的脫困或代駕請求;3)車端/路端各類實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步上傳云端，云端遠(yuǎn)程遙控駕駛員通過信息顯示屏上的信息進(jìn)行人工決策；4)遠(yuǎn)程遙控駕駛員控制駕駛艙的方向盤、油門、剎車等，給車端下發(fā)控制指令；5)車輛執(zhí)行遠(yuǎn)程駕駛的控制指令，進(jìn)行脫困。

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