投影可达速度空间：连接瞬时评估与行驶时间的驾驶效率指标
机器人学
2026-04-28 v1
摘要
高效驾驶行为，如过于保守的让行，仍是自动驾驶车辆部署的关键障碍。瞬时驾驶效率指标对于自主驾驶决策至关重要，因为它们影响实时性能评估和控制优化。然而，常用指标，包括速度、相对速度和车辆间距，在捕捉交通情境和确保瞬时输出与行驶层次结果一致性方面受限。本研究提出了投影可达速度空间(PASS)模型，构建了一个集成运动学和空间交通信息的统一框架，用于跨瞬时和行驶层次分析的驾驶效率评估。PASS 通过两个耦合元素来表征瞬时驾驶效率：速度提升潜力(可用加速度空间)和对该潜力的响应(可用加速度空间的利用)。可用加速度空间参考投影可达速度，源自使用相对速度和到领先车辆的间距进行的理想追赶机动；利用度由可用加速度空间的时间变化表示。为确保跨尺度一致性，定义了时间聚合PASS作为行驶层次效率指标。用于参数校准的驾驶模拟实验的轨迹数据用于最大化时间聚合PASS与观察到的行驶时间之间的一致性。在10次车道变更事件中，结果显示出强一致性，平均决定系数为0.913，验证了PASS用于跨瞬时和行驶层次时间尺度的一致效率评估。本研究提供了一个统一、以物理为导向的框架，支持实时决策和长期性能分析于自动驾驶。
引用
@article{arxiv.2604.24295,
title = {Projected Attainable Speed Space: A Driving Efficiency Metric Connecting Instantaneous Evaluation to Travel Time},
author = {Xiaohua Zhao and Zhaowei Huang and Chen Chen and Haiyi Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.24295},
year = {2026}
}