辅助驾驶功能开发-功能规范篇(27)-2-导航式巡航辅助NCA

书接上回

2.2.2.3规划控制模块

2.2.2.3.1.全局导航规划

当用户输入导航终点时，全局导航规划模块会根据高精地图的覆盖区域将全局导航路径分为ICA,NCA可用段。实现ICA/NCA功能的划分及自动升降级。

当自车未按照导航路径行驶时(如未使出指定匝道，路口未按照要求转向)，重规划触发，全局导航规划模块需要根据自车当前位置，对导航路径进行重规划。

2.2.2.3.2.驾驶员行为估计

当 ICA、NCA 系统位于横向 Override 状态时，驾驶员行为估计模块依据当前方向盘转角、当
前道路拓扑结构预测自车轨迹，作为横向规划结果输出给纵向规划模块进行速度规划。

2.2.2.3.3.横向行为决策

横向行为决策指换道决策,将换道决策输出至后续规划模块。

根据当前激活ICA、NCA 的功能，换道决策的触发方式分为以下三种：用户拨杆触发换道（ICA、NCA支持)、依据全局导航规划模块的导航触发换道（仅NCA支持)和基于统计信息的车流触发换道（仅 NCA 支持）。当换道决策触发时，自车开始准备换道。

当系统无换道决策触发时，自车保持当前车道中顺行行驶。换道决策触发条件：

(1)拨杆触发：当 ICA、NCA 功能激活时，用户向左或向右拨换道拨杆，在交通规则允许的情况下，换道决策触发。系统开始在目标车道上寻找合适的可汇入空间，并锁定该空间，下发给运动规划模块。当拨杆换道触发后20s,系统无法在目标车道找到合适的可汇入空间，换道决策停止触发。

(2)导航触发：NCA 功能激活，从全局导航规划模块得到需要驶出的匝道口或需驶入的路口，判定自车是否需要换道。如自车需要换道，根据系统换道请求确认的相关设置，

（a）距需要驶出的匝道口HWT=（所需换道次数*30s+5s）时发出换道请求或自动触发换道决策。如所需换道次数小于2次,距匝道口HWT=65s时提示或触发。

(b)距需要驶过的路口HWT= (所需换道次数*30s+10s)时发出换道请求或自动触发换道决策。如所需换道次数小于2次,距路口HWT=70s时提示或触发。

当开启换道请求确认时，发出换道请求 5s。

i.若驾驶员5s内无操作,则触发换道决策,自车开始搜寻合适可汇入空间。

ii.若 5s 内驾驶员取消请求，系统不再提示换道请求，不发出换道决策，使自车保持当前车道。等待导航重规划。

iii.若距匝道口或路口HWT=30s时自车仍没有位于最终目标车道,系统提示驾驶员可进行手动接管进行换道。
iv.若距匝道口HWT=5s或路口HWT=10s自车无法换至最终目标车道,完成或取消当前换道，换道决策停止触发，使自车保持当前车道。等待导航重规划。
当关闭换道请求确认时,系统自动触发换道决策。
i.若距匝道口或路口 HWT=30s 时自车仍没有位于最终目标车道，系统提示驾驶员可进行手动接管进行换道。

ii.若距匝道口 HWT=5s 或路口 HWT=10s 自车无法换至最终目标车道，完成或取消当前换道，换道决策停止触发，使自车保持当前车道。等待导航重规划。
超车触发：距需要驶出的也道、路口或收费站、导肌终点等HWT>60s。自车周围环境满

(3)超车触发：距需要使出的匝道，路口或收费站，导航终点等HWT>60s。自车周围环境满足以下条件:基于一定时间统计结果的相邻车道平均车速高于自车跟车车速5km/h，或相邻车道空旷且自车跟车车速低于当前道路限速5km/h。根据系统换道请求确认的相关设置，发出换道请求或触发换道决策。

当开启换道请求确认时，换道请求发出5s。

(a)若驾驶员5s内无操作，则触发换道决策，自车开始搜索合适可汇入空间。

(b)若5s内驾驶员取消请求，系统5分钟内不再提示车流换道请求，不发出换道决策。

当关闭换道请求确认时，系统自动取消换道决策。

可汇入空间定义：

(a)A类可汇入空间

目标车道前后方向均没有车辆。当目标车道为左侧车道时，1形成换道空间A，目标车道为右侧时，2形成换道空间A。

(b)B类可汇入空间

目标车道车流前方无车辆，车流头车位于自车后杠后方(如左侧车道所示)或车流头车前杠超出自车后杠，且超出距离ll<30m(如右侧车道所示)。车流头车速度v<=道路限速+10kph。当目标车道为左侧车道时，1形成换道空间B，目标车道为右侧时，2形成换道空间B。

(c)C类可汇入空间

目标车道车流后方无车辆，车流尾车位于自车前杠前方(如左侧车道所示)或车流尾车后杠位于自车前杠后方，且落后距离ll<30m(如右侧车道所示)。车流尾车速度v>0kph。当目标车道为左侧车道时，1形成换道空间C，目标车道为右侧时，2形成换道空间C。

(d)D类可汇入空间

目标车道有连续的车流，车流中存在空间。空间长度1>=(自车当前车速*5s+自车长度)。

空间前车速度v>0kph。空间后车速度-前车车速<=10kph。自车完全位于空间内(左侧车道所示),当空间落后自车时空间前后杠落后自车前杠距离ll<=30m或当空间领先自车时空间后车前杠领先自车后杠距离12<30m。当目标车道为左侧车道时，3形成换道空间D，目标车道为右侧时，1和2形成换道空间D。

2.2.2.3.4纵向行为决策

纵向行为决策负责在车道前方添加虚拟墙。虚拟墙来表示交通规则在目标车道内的纵向约

束，分为红绿灯虚拟墙、停车杆虚拟墙及停止牌虚拟墙。

(1)红绿灯虚拟墙

即基于当前的红绿灯状态、自车速度和距离红绿灯前停止线的距离，决策是否

应在停车线上加墙。自车需在距虚拟墙一定距离内停车。

根据同向车流信息及交通灯信息，距路口 HWT = 10s 时，提示驾驶员交通灯识

别结果，等待驾驶员确认，提示时间持续 5s。如 5s 内驾驶员无确认动作，则在停

止线处加墙；如驾驶员确认，则根据当前检测结果执行相应动作：

(a)当确认的检测结果为红灯时，则在停止线处加墙；交通灯变绿时，虚拟

墙消失。

(b)当确认的检测结果为绿灯时，则不加墙；

(c)当确认的检测结果为黄灯时，则在停止线处加墙；交通灯变绿时，虚拟墙消失。

(2)停车杆虚拟墙

自车需要通过收费站时，当检测到停车杆未抬起，在停车杆处添加虚拟墙。当

停车杆抬起，虚拟墙消失。

(3)停止牌虚拟墙

自车需要通过停止牌时，在停止牌前加墙，当自车挺稳 3s 后，停止墙消失。

2.2.2.3.5横向规划

横向运动规划分为保持车道中心规划、车道内部避让规划、换道规划、换道取消规划。

当本模块未从横向行为决策模块收到换道决策时，根据自车周围环境，选择保持车道中心规

划或车道内部避让规划。

(1)保持车道中心规划：当自车当前所在车道 HWT=10s 范围内没有障碍物入侵或离车道线过近时，进行保持车道中心规划，使自车沿当前所在车道中心线行驶。

(2)车道内部避让规划：当自车当前所在车道 HWT=10s 内有静态障碍物(如锥筒、石块等)动态障碍物（车辆压线行驶、行人等）入侵或离本车道线横向距离<20cm，且车道剩余宽度允许自车安全通过时（自车不会超出车道边线，且自车两侧与车道边线及障碍物距离>30cm，需实测），进行车道内部避让规划。使自车保持在车道内，向障碍物反方向偏离车道中心线进行避让。避让结束后使自车重新回到车道中心行驶。

当本模块从横向行为决策模块收到换道决策指令及目标可换道空间时，根据换道时机及自

车周围环境，选择保持车道中心规划、换道规划及换道取消规划。

(1)保持车道中心规划：当收到换道决策指令及目标可换道空间时，进入换道第一阶段。进行保持车道中心规划，使自车沿当前车道中心线行驶，直到自车落入目标可换道空间中心。自车完全落入换道空间，根据换道空间有无前后车或前后车状态，需满足自车前杠距选定换道空间前车后杠 HWT≥2s，自车后杠距选定换道空间后车前杠 HWT≥3s。

(2)换道规划：当自车落入目标可换道中心时，进入换道第二、三阶段。进行换道规划，使车辆沿车道进行横向偏移，平稳的向目标车道进行换道，落入目标可换道空间中，沿目标车道中心行驶。当自车仍位于原车道且未压车道线时，属于换道第二阶段；当自车越过车道线时，属于换道第三阶段。当自车完全落入可换道空间且位于目标车道中心时，属于换道第四阶段，换道结束。换道过程中，可换道空间需持续满足如下条件。

(a)A类换道空间，满足要求

(b)B类换道空间，自车后杠距目标车道头车前杠HWT≥2.5s，TTC≥18s。

(c)C类换道空间，自车前杠距目标车道尾车后杠HWT≥1.5s，TTC≥12.5s。

(d)D类换道空间，自车前杠距换道空间前车后杠HWT≥1.5s，TTC≥12.5s，自车后杠

距换道空间后车前杠HWT≥2.5s，TTC≥18s。

(3)换道取消规划：

(a)自车位于第一、第二换道阶段时，自车具有原车道路权，当目标车道可换道空间

不再满足条件时，进行换道取消规划，使自车回到原车道中心继续行驶。

(b)当自车位于第三换道阶段时，当目标车道换道空间不再满足要求时，原车道空间仍满足自车后杠距目标车道头车前杠HWT≥2s且自车前杠距目标车道尾车后杠HWT≥1.5s，进行换道取消规划。换道取消过程中，原车道空间必须持续满足上述要求。

(4)换道接管规划：

(a)当换道规划时，目标车道可换道空间不再满足条件时，同时原车道空间也不再满足要求，进行换道接管规划，使自车沿当前横向偏移量继续行驶，并请求接管。

(b)当换道取消规划时，原车道空间不再满足要求，进行换道接管规划，使自车沿当前横向偏移量继续行驶，并请求接管。