自动驾驶中安全可中止超车机动的行为与轨迹规划

超车是驾驶中最具挑战性的任务之一，当前自主超车解决方案仅限于简单静态场景。本文提出一种用于安全自主超车的行为与轨迹规划方法。所提方法在优化轨迹时同时保证安全性并最小化对相邻车道的侵入。此外，该方法允许中止超车，使自主车辆在安全受损（例如机动执行过程中出现的对向交通）时并回原车道。采用有限状态机在每时刻选择合适的机动，并结合安全集与可达集迭代生成基于当前机动的中间参考目标。随后非线性模型预测控制器规划出动态可行且无碰撞的通往这些中间参考目标的轨迹。仿真实验表明，中间参考生成与模型预测控制的结合能够在单一框架内处理多种行为，包括跟随前车、超车及中止超车。