1.考虑驾驶员风格的IDM-LSTM组合型跟车模型建立方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、通过车载雷达、摄像头获取驾驶员实车跟驰数据,跟驰数据为跟驰过程中的前后车信息;
步骤2、将步骤1中获得的前后车信息输入IDM预测模型,对驾驶员的跟车参数进行标定;所述前后车信息包括一段时间序列内的主车加速度、主车车速、前后车距和前后车速差,所述跟车参数包括IDM预测模型中的期望最大减速度a步骤3、根据步骤2中通过IDM预测模型标定的跟车参数,通过离线驾驶员风格分类模型对驾驶员风格进行在线辨别;
步骤4、依据步骤1中获得的前后车信息输入LSTM神经网络离线预测模型,得到LSTM神经网络模型的预测输出;
步骤5、依据步骤1中获得的前后车信息输入IDM预测模型,得到IDM预测模型的预测输出;所述IDM预测模型的跟车参数为步骤2标定出的参数;
步骤6、依据步骤3确定驾驶员风格后,选取该驾驶员风格下的最优加权系数,通过最优加权系数对步骤4得到的LSTM预测模型的输出与步骤5得到的IDM预测模型的输出进行加权,得到融合驾驶员风格的期望加速度,并基于该期望加速度进行跟车控制;
构建的IDM预测模型表示为:
式中,a
2.根据权利要求1所述的考虑驾驶员风格的IDM-LSTM组合型跟车模型建立方法,其特征在于,对驾驶员的跟车参数进行标定的方法为:将跟车参数作为寻优对象,则将优化问题转换成:
其中,J为适应度函数,Y
同时根据跟车参数的动力学约束范围得到优化问题的约束条件,表示为:-4m/s
0.1m/s
0.1m≤S
基于上述约束条件对不同驾驶员的跟车参数进行标定。
3.根据权利要求1所述的考虑驾驶员风格的IDM-LSTM组合型跟车模型建立方法,其特征在于,构建离线驾驶员风格分类模型的方法:首先,基于NGSIM公开跟驰数据集获取到不同驾驶员的跟驰数据,利用主成分分析对标定出的不同驾驶员的IDM预测模型跟车参数进行处理,获取到最具代表性的两个跟车参数,再使用模糊C均值聚类算法对主成分分析处理后的跟车参数进行聚类,基于聚类结果将驾驶员风格分为激进型、一般型与保守型;再依据聚类得到的不同风格驾驶员的边界进行多项式拟合,即可得到驾驶员风格分类的数学模型。
4.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的考虑驾驶员风格的IDM-LSTM组合型跟车模型建立方法,其特征在于,所述LSTM预测模型包括1个输入层、2个LSTM层和1个输出层,输入层节点有6个,分别为前车车速、主车车速、车速差、前车加速度、主车加速度与车距;输出层节点有1个,为主车的加速度;LSTM层内的神经元个数为30个,学习率为0.05,学习步数为8000。
5.根据权利要求1所述的考虑驾驶员风格的IDM-LSTM组合型跟车模型建立方法,其特征在于,所述IDM预测模型的跟车参数为根据实车信息标定出的驾驶员跟车参数,包括期望最大减速度a
6.根据权利要求1所述的考虑驾驶员风格的IDM-LSTM组合型跟车模型建立方法,其特征在于,步骤6中LSTM预测模型与IDM预测模型相融合的方法及融合时采用的加权系数整定的方法;
LSTM预测模型与IDM预测模型相融合的方法为:
其中,
LSTM预测模型与IDM预测模型相融合的加权系数整定的方法为:选取各风格驾驶员聚类中心的驾驶员,选取其IDM预测模型主观参数,定义此时的IDM预测模型输出为风格加速度其中,E'为加权误差,e
7.根据权利要求4所述的考虑驾驶员风格的IDM-LSTM组合型跟车模型建立方法,其特征在于,对获取跟驰数据进行平滑处理。