4.2.2复杂响应行为的实现.pdf

北京航空航天大学学位论文 车路线。在这些图片中因为转角较大，可以很明显的看出虚拟人转动方向盘的运动。 图4.12会车过程 所对应的行为决策函数是:voidMeetProces汉) 4.2.2复杂响应行为的实现 在基本的响应行为中，虚拟人只需要处理来自一个方向的干扰车，要么是同向行驶 的车要么是逆向行驶的车。同时处理这两种方向的车辆是比较复杂的情况，在现实中也 很常见。本课题对此进行了简单化的处理，考虑同时处理两辆干扰车的情况，其中一辆 是同向行驶的车和另一辆是逆向行驶的车。 对两个方向的两辆车都需要做处理的情况进行分析，发现有两类情况，一类是虚拟 人同时 “看到”了同向行驶的干扰车和逆向行驶的干扰车，此时在进行行为规划时就要 对两辆干扰车的情况都予以考虑，选择较合理的行为方案。另一类是虚拟人没有同时“看 到”两辆千扰车，在对一辆干扰车的处理过程中又遇到了另外的干扰车。 前一类情况的处理方法是:设定处理此类情况的规则，选择合理的行为决策函数。 后一类情况的处理方法是:在行为决策函数的实现中加入了对其他情况的处理。 48 北京航空航天大学学位论文 所谓 “看到”和 “没有看到”，其实是一个计算过程。比如: 当虚拟人行驶路线的前方有同向行驶、速度比它慢的干扰车，并且有超车空间，根 据前面提到的优先选择路线的原则，虚拟人会选择超车。但此时又发现在超车这段区域 内有迎面而来的逆向干扰车，就要进行计算: (式4.2) 式中: t-超车时间的一半，是本车与要超的车达到并行所需的时间 s，一两车间的纵向安全间距 v,一本车 (虚拟人驾驶的车)的速度 v2一被超的车的速度 这是一个由驾驶规律推导出的近似公式[121 从开始超车行驶到t时刻之前，本车进行超车的前半段。在t时刻时，本车与被超车 达到并行的位置。计算在t时刻时迎面而来的干扰车和本车的距离，若此距离小于逆向 千扰车与本车的纵向安全间距，将其定义为虚拟人 “看到”了迎面而来的逆向干扰车。 此时在超车前半段，被超的车速度比本车小、位置在本车之前，虚拟人在躲避逆向干扰 车时，会与被超的同向车有相撞危险，如图4.13所示情况就发生了碰撞，图中白色矩形 表示被超车，灰色矩形为本车，黑色矩形表示逆向干扰车。因此在此情况下，虚拟人选 择可尽快实现的减速行为，而放弃超车。这就是前一类处理方法:确定合理的规则，虚 拟人实施此规则的行为决策函数就可避免碰撞。 图4.13在超车前半段与被超车发生碰撞 49 北京航空航天大学学位论文 若在r时刻计算出本车与逆向干扰车的距离大于或等于两车的纵向安全间距，则将 其定义为虚拟人 “没有看到”迎面而来的逆向干扰车。因此，当本车与迎面而来的逆向 干扰车之间的距离小于纵向安全间距即虚拟人必须要进行处理此逆向车时，肯定在r时 刻之后，此时本车位于超车的后半段。当本车躲避逆向车时，可以确定本车不会与被超 的同向车相撞，因为在超车的后半段，被超的车速度比本车小、位置在本车之后，对本 车的运动不会产生影响，如图4.14所示。因此虚拟人仍可选择超车行为，但在超车的后 半段需改变路线，躲闪逆向车 (会车)。这就是后一类处理方法，在规则实现中加入对 其他情况的处理。 图4.14超车后半段被超车对本车运动无影响 前一类处理方法即匹配出合理的规则，实施规则中的行为决策函数，主要是在规划 超车和让道时会用到。此类情况下行为决策函数为加速或者减速，加速和减速行为决策 函数的实现前面已进行过说明，此处不再赘述。 此处详述第二类处理方法即如何在行为决策函数实现中加入对其他情况的处理。 按前面的分类，处理逆向干扰车的行为决策函数是会车 (躲开迎面而来的车)。在 会车的过程中遇到需处理的同向千扰车，这种情况只有一种可能，即后面同向干扰车的 速度比本车快并且本车挡住了同向车的前进路线，可能发生追尾。这种情况处理如下: