面向自动驾驶的道路模型设计及仿真平台搭建文献综述

 2022-10-22 16:59:32
  1. 文献综述(或调研报告):
  2. 车道级道路模型

已有的数字地图模型,都是将现实路网抽象为几何网络和逻辑关系两部分,前者用于描述道路的几何形状,后者用于描述车道间(如交叉口处)的连通关系。对于几何网络的研究主要关注如何利用有限的数据准确表示道路线性;对于逻辑关系的研究主要关注如何利用有限的储存空间高效表示车道间关系。

基本的RNDF模型分为路段信息和区域信息,其中路段信息采用两级结构:路段(Segment)-车道(Lane);车道几何使用路点(Waypoint)表示;逻辑关系仅考虑交叉口处车道连接。李陆浩(2014)[1]改进的RNDF中使用换道点描述路段内车道的连接,并设置了U型转向连接以表示掉头车道。

郭鹏(2012)[2]主要关注逻辑关系,采用四级路网结构:街道(Street)-路段(Road Segment)-行车道(Carriage Way)-车道(Lane),其中行车道道用于确定行车方向和车道几何,而利用动态分段的车道表储存车道信息;交叉口区域采用矩形表示;将交叉口内部分解为交汇点,用边线和邻接表描述交汇点的之间的连通情况;针对施工等动态变化,增加了车道的时间维属性,形成动态时空分段方法。

Tao Zhang(2016)[3]主要关注几何描述,认为使用多段线或圆曲线都不能准确描述车道线形,提出使用三次Hermite样条(CHS)描述路网几何以保证线形准确且具有全局连续性,并特别强调了交叉口处车道连接的几何形状。逻辑关系方面采用两级路网结构:{路段,交叉口}-{车道,交叉口内部连接车道},交叉口区域用椭圆表示,用邻接矩阵描述交叉口内部连通情况。

祖似杰(2018)[4]提出基于驾驶态势的模型,不同于传统地图模型以车道实际关系作为出发点,该模型以车辆能否变道的驾驶态势为出发点,将路段分为若干lanezone,逻辑结构为一级,仅由lanezone组成的有向图构成。

文献[1][2]的研究提出了较完善的道路模型整体结构,对车道几何表示未作探讨,对复杂交叉口的表示方法也未作特别考虑;文献[3]则提出了具有全局连续性的几何表示;文献[4]提出的车道模型不适合表示整个路网,但提出了具有参考意义的车道分段方法。

  1. 路网级驾驶经验的提取与集成

李陆浩(2014)的方法较为简单,在RNDF车道级道路模型基础上,使用BPR函数计算动态行程时间作为路段内路阻,使用Webster法计算交叉口延误作为不同路段间邻接点的路阻。

胡继华(2013)[5]使用出租车轨迹数据,采用经验轨迹方法,选取形成车速高于平均值的出租车轨迹组成经验轨迹,统计各路段出租车通过次数,根据次数高低将路网分为不同的经验层次,应用分层路网的最短路算法寻找最优路径。

李兆(2016)[6]使用出租车轨迹数据,在利用出租车交通量对路网分层以外;还通过分析出租车出行OD的分布,选取出行热点作为地标,利用地标作为轨迹的OD点储存经验轨迹。

王博然(2018)[7]使用出租车轨迹数据,也采用经验轨迹法,但从区域内出租车载客运行OD轨迹入手,统计各路段在不同时段被各个OD轨迹经过的次数,提取OD经验轨迹并建立OD经验子网。

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