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使用多次换道评估车辆达到近期目标状态的可能性(CS RO)

本文提出了一个模型,该模型基于与交通流量和驾驶行为相对应的参数来估计达到近期目标状态的可能性。近年来,开发准确的驾驶员行为模型和车道变化控制算法已成为自动驾驶和高级驾驶员辅助系统(ADAS)研究的组成部分。然而,没有许多尝试使用多个连续的车道改变来准确地估计车辆可以达到近期目标状态的可能性。了解这些信息可以帮助设计先进的预警系统,以提高驾驶员的安全性和交通通量,并改善自动驾驶汽车的协作行为。首先通过系统地减少所涉及的参数数量并将问题转化为抽象形式(针对该形式可以通过数值计算),针对两车道路段制定了该模型。然后,使用总概率定律将模型扩展到车道数量更多的情况。 VISSIM仿真用于验证模型的预测,并研究不同参数对概率的影响。对于大多数情况,模拟结果在模型预测的百分之四以内,并且不同参数(例如驾驶行为和交通密度)对概率的影响符合我们的直觉。该模型以接近实时的性能实现,并且计算时间随通道数线性增加。

原文题目:Estimating the Probability That a Vehicle Reaches a Near-Term Goal State Using Multiple Lane Changes

原文:This paper presents a model to estimate the probability of reaching a near-term goal state based on parameters corresponding to traffic flow and driving behavior. In recent years developing accurate models of driver behavior and control algorithms for lane changes has been an integral part of research on autonomous driving and advanced driver-assistant systems (ADAS). However, there has not been many attempts at accurately estimating the probability that a vehicle can reach a near-term goal state using multiple, successive lane changes. Knowing this information can help design advance warning systems that increase driver safety and traffic throughput, and improve the cooperative behavior of autonomous vehicles. The model presented in this paper is first formulated for a two-lane road segment by systematically reducing the number of parameters involved and transforming the problem into an abstract form, for which the probability can be calculated numerically. The model is then extended to cases with a higher number of lanes using the law of total probability. VISSIM simulations are used to validate the predictions of the model and study the effect of different parameters on the probability. For most cases, simulation results are within four percent of model predictions, and the effect of different parameters such as driving behavior and traffic density on the probability matches our intuition. The model is implemented with near real-time performance and calculation time increases linearly with the number of lanes.

原文作者:Goodarz Mehr,Azim Eskandarian

原文地址:https://arxiv.org/abs/2004.09558

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