华南理工大学学报(自然科学版)

作者：王晓飞, 黄诗淇, 姚江贝, 曾强

单位：1.华南理工大学 土木与交通学院，广东 广州 5106402.广东省交通规划设计研究院 集团股份有限公司，广东 广州 510635

关键词：道路工程,自动驾驶车辆,自动驾驶专用车道,仿真实验,轨迹偏移

基金：国家自然科学基金项目(72471091);广东省自然科学基金项目(2024A1515011177);广东省科技计划项目(2024A1111120009)

未来自动驾驶车辆（AV）的渗透率将逐渐增加，随之而来的在已有道路上增设自动驾驶专用车道成为提高道路通行效率和行车安全的有效对策。平纵线形受有人驾驶车辆的约束不易调整，但AV专用车道的宽度需重新设计，而自动驾驶专用车道设计方面尚缺乏行业标准和计算依据。车辆轨迹偏移量是车道宽度取值的重要依据，针对显著影响行驶轨迹的复杂平曲线组合设计开展相应研究，基于PreScan-Simulink仿真平台，应用典型的AV横、纵向运动控制算法，考虑卵形、凸形和C形3种复杂的平面线形组合，构建不同车型的仿真车辆模型和道路场景，得到了这3种复杂的平面线形组合对AV轨迹偏移的影响规律特征，并构建不同车型的轨迹偏移模型。研究结果表明：AV除了在凸形曲线上偏移最大的特征点是缓缓点（HH点）之外，在卵形曲线和C形曲线上偏移量最大的特征点均是第1个缓圆点（HY1点）。在这3种平面线形组合上设计速度与AV的轨迹偏移量的大小显著相关，AV车速在60~130 km/h时，各平面线形组合最大特征点的偏移量约为9~16 cm；AV车速在140~150 km/h时，轨迹偏移量随设计速度变化幅度较大，各平面线形组合最大特征点的偏移量约为13~23 cm。最后建立的设计速度与轨迹偏移量之间的关联模型为二次多项式回归模型，回归模型决定系数R2均大于0.95，拟合度基本满足预测要求。本研究方法和研究成果可为专用车道宽度的计算提供参考依据。

来源：2025年第7期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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