自动驾驶高速公路变道决策系统

场景介绍

车辆在高速公路上行驶，根据导航和交通状况，自动执行变道操作，以实现更快的行驶速度或到达目标出口。

人机环

• 人: 驾驶员（监控）、乘客
• 机: 自动驾驶系统、传感器（摄像头、雷达、激光雷达）、执行器（转向、加速、制动系统）
• 环: 高速公路环境、交通流量、天气状况、其他车辆

场景流程

1. 感知模块收集环境信息（车辆位置、速度、周边车辆信息）。
2. 决策模块根据导航目标、交通规则和周边车辆信息，判断是否需要变道。
3. 轨迹规划模块生成变道轨迹。
4. 速度规划模块规划变道速度。
5. 控制模块控制车辆执行变道操作。
6. 驾驶员监控整个过程，必要时可以接管。

场景风险

• 感知失败：无法准确识别周边车辆，导致碰撞风险。
• 决策错误：变道时机选择不当，导致与其他车辆发生冲突。
• 轨迹规划失败：规划的轨迹不安全或不可行。
• 速度控制失误：变道过程中速度控制不当，导致碰撞或失控。
• 其他车辆行为预测不准确：未能预测到其他车辆的加速、减速或变道行为。
• 恶劣天气条件：雨、雪、雾等天气影响传感器性能，增加感知难度。

场景输出

• 成功且安全的变道操作。
• 变道完成后的车辆状态（位置、速度）。
• 变道过程中的数据记录（传感器数据、决策数据、控制数据），用于后续分析和优化。

车路协同实时数据（模拟）

以下数据模拟了车路协同系统提供的实时信息，用于辅助自动驾驶决策。

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