将“不安全”场景转化为“安全”场景

2022-12-24 16:20:46· 来源：汽车测试网

表 3.8 自动驾驶决策规划类挑战场景与解决策略在车路协同行为决策和运动规划的配合下，可以解决自动驾驶交互冲突和道路阻塞两大类挑战场景，详见表3.8，其中：1）交互冲突类场景：道路车辆之间存在交互博弈或路权博弈问题，VICAD基于全局交通参与者状态感知及意图预测，完成交互博弈场景中冲突车辆行驶方向、行驶速度、行驶次序的协调决策建议和通过策略；2）道路阻塞类场景：自动驾驶车辆在道路中遇到阻塞事件会产生不合理停滞，VICAD基于阻塞场景的语义理解及交通态势感知结果，合理制定绕行或通过策略。（3）协同控制车路协同还可以进一步参与自动驾驶的控制过程，根据控制方式的不同，有两种模式：1）间接控制：通过控制交通基础设施（如交通信号灯）或交通流，间接控制自动驾驶车辆；2）直接控制：可以在特定环境或场景下，实现对车辆的直接实时控制。下面以直接控制为例进行说明，当L4自动驾驶车辆驶入复杂交通环境、驶出地理围栏、面临复杂认知交互类场景或极端场景时，车辆较难独立应对，可通过车路协同控制帮助车辆脱困，其总体流程见图3.22，包括以下步骤：1）车辆遇到阻塞性场景时，可由车端主动发起远程遥控驾驶请求；或者在车端即将到达复杂场景前，由路端主动发起云端控制请求；此外，乘客有特殊需求时，也可由乘客发起云端控制请求；2）车辆周期性上报自车状态信息、自车感知信息、自车状态信息等；3）路端周期性上报路端感知信息、路端决策规划信息等；4）云端接收到车辆主动申请/乘客手动申请/路端申请的云端控制请求后，云端对车端和路端的上报的数据进行融合处理；5）通过云端智能驾舱的方向盘和踏板下发控制指令到车辆底盘，实现远程遥控驾驶。其中，控制指令的下发有两种通信链路实现：一种是通过4G/5G直接从云端下发至车端；另一种是通过云端下发到路端，再由路端RSU下发至车端。两种实现方式可以起到互补的作用，尤其是在城市内4G/5G信号出现遮挡或不稳定时，路端RSU可以对4G/5G进行有效补充。

图 3.22 车路协同控制原理与总体流程（二）协同决策控制典型场景举例下面以施工场景为例，对车路协同决策规划和控制如何提高自动驾驶安全性展开进行说明。问题描述：道路施工、交通事故、交通管制等交通事件是自动驾驶车辆经常遇到、且较难应对的一类场景，尤其是在一些复杂的道路施工（如路口内施工、占据所有行进方向车道的施工）场景中，仅依靠车路协同感知或动态地图更新也不能成功克服，容易造成车辆停滞或接管，存在安全风险。场景原理：针对施工场景，VICAD具体有动态路径规划、协同决策规划、协同控制三种应对解决方式。（1）动态路径规划提前改变路径如图3.23所示，路端可以识别施工信息并发送到地图平台，发送的信息包括但不限于事件类型、时间地点、影响范围、影响时间等，通过车路协同路径规划，可以评估车辆的可通过性，若不能通过或难度较大，可重新为车辆规划路径，提前避开施工路段。具体实现流程如下：1）车辆设置目的地后，路径规划模块根据道路拓扑关系和道路拥堵情况构建全局路径规划，车辆按照路径规划行驶；2）路端检测到占道施工，同步该信息至云端,通过自动和人工的方式及时更新路网拓扑关系；若判断车辆无法通行，重新对车辆进行全局路径规划，提前绕开施工区域所在路段。

图 3.23 施工场景动态路径规划（2）协同决策规划绕行在车路协同路径规划部分，针对施工场景给出了通过提前改变车辆行进路径的解决方式；如果车辆必须保持直行，则需要在车路协同路径规划的基础上，进一步从车路协同决策规划的角度来解决施工阻塞问题，具体流程如下：1)通过车路协同感知,对道路阻塞区域、阻塞原因、阻塞可达性等进行识别，对双向车流进行实时持续性观测，获取阻塞区域周边车流轨迹，结合对道路交通态势的判断，识别本侧道路已经无法通行，但是对侧道路最内侧车道临时变更行驶方向，作为本侧方向的车道。2)路端发现车道可通行方向和连接关系变更后，更新局部区域的道路拓扑数据。3)车辆到达施工区域前，获取新的局部路网拓扑，重新对车辆进行局部路径规划，借用对向道路通过施工区域所在路段，见图3.24。

图 3.24 施工场景车路协同决策规划（3）车路协同控制绕行若通过上述两种方式仍不能解决该场景问题时，CAV可主动发起接管请求，由云端接管车辆，通过远程遥控驾驶帮助车辆通过施工阻断路段。如图3.25所示，车辆主动请求接管的流程如下：1)车端遇道路阻塞，向云端发起接管请求；2)云端远程遥控驾驶员接到车辆的脱困或代驾请求;3)车端/路端各类实时数据同步上传云端，云端远程遥控驾驶员通过信息显示屏上的信息进行人工决策；4)远程遥控驾驶员控制驾驶舱的方向盘、油门、刹车等，给车端下发控制指令；5)车辆执行远程驾驶的控制指令，进行脱困。

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