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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利基于V2X的高速公路上的协作式变道路径规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115907253B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211450626.3，技术领域涉及：G06Q10/047；该发明授权基于V2X的高速公路上的协作式变道路径规划方法是由裴中辉;王健;韩海洋设计研发完成，并于2022-11-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于V2X的高速公路上的协作式变道路径规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于V2X的高速公路上的协作式变道路径规划方法，包括如下步骤：步骤1、换道车辆计划变道时，收集数据；步骤2、输出得到相邻车辆未来5‑10秒内的轨迹点；步骤3、构造纵向位移‑时间曲线函数，得到纵向路径的规划；步骤4、在纵向规划的基础上进行横向规划，计算横向路径的代价函数，得到横向路径的规划；步骤5、得到换道车辆路径规划的最优解；步骤6、换道车辆将自己的变道意图及规划的路径信息发送给相邻车辆；步骤7.相邻车辆得到纵向路径的规划；步骤8.将计算出的最小代价与预先设定的阈值进行比较，当代价小于阈值时即同意换道车辆的换道请求。本发明通过算法实现，算法的时间复杂度很低，能够较快的给出响应，更好的进行变道路径的规划。

本发明授权基于V2X的高速公路上的协作式变道路径规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于V2X的高速公路上的协作式变道路径规划方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤1、换道车辆计划变道时，收集最近时间段自车与周围车辆的当前时刻位置、速度、加速度数据； 步骤2、换道车辆将收集到的信息在编码后传入动态图神经网络模型中，由该模型计算输出得到相邻车辆未来5-10秒内的轨迹点； 步骤3、构造纵向位移-时间曲线函数，并通过计算纵向路径的代价函数求解纵向位移-时间曲线函数，得到纵向路径的规划； 具体由以下子步骤实现： 3.1、通过对换道车辆变道完成时刻tf在一定范围进行采样，t∈[4.5s，7.0s]，δ＝0.1s，预计变道时间范围为4.5秒至7.0秒，采样步长为0.1秒，得到换道车辆纵向位移-时间曲线的终止条件：时间、速度、加速度tf，s″f，s″f，其中tf表示变道时刻，表示速度并假设与未来tf时刻相邻车辆的速度相等，表示加速度； 3.2、基于Frenet坐标系将换道车辆的纵向位移-时间曲线表示成如下形式： st＝[a0,a1，...，a5][1,t,t2，...,t5]T 其中，ai是多项式的参数，t代表时间； 将上述终止条件以及步骤1中得到的换道车辆当前时刻t0下的位置、速度、加速度信息作为约束条件带入到上式中，将五次多项式st转换成一个只与a5有关的函数形式： 其中，f1t、f2t是关于t的多项式，t∈[t0，tf]、t0为换道车辆决定变道时刻，tf为换道车辆变道完成时刻，s0、为t0时刻换道车辆的位置、速度、加速度，为tf时刻换道车辆的速度、加速度； 3.3、通过计算tf时刻相邻车辆所在位置，得到满足stf与相邻车辆投影区域不冲突的范围stf∈[sfmin，sfmax]，从而得到a5的取值范围： 通过相邻车辆的纵向位移曲线计算tf时刻相邻车辆所在位置，分别计算换道车辆选择超车和跟车两种情况下，满足stf与相邻车辆投影区域不冲突的范围stf∈[sfmin，sfmax]，从而得到a5的取值范围： 3.4、通过a5的取值范围来求解计算代价函数最小值： 其中，wi为预先设定的权值；当a5确定时，在[t0,tf]范围内的st也就确定了；最后，将纵向位移-时间曲线作为纵向路径； 步骤4、在纵向规划的基础上进行横向规划，计算横向路径的代价函数，得到横向路径的规划； 该步骤由以下子步骤实现： 4.1、通过对[t0，tf]范围内的t经行采样，采样步长δ＝0.05s，得到一个离散化的点集，该点集代表t时刻换道车辆可能到达的点的集合；通过对每个点的上下边界进行约束，其中，上界为相邻车辆的位置，下界为换道车辆的位置，缩小点集的范围； 4.2、通过计算代价函数在该点集中确定dt曲线： 其中，qi是设定的权值，dir代表ti时刻的参考曲线，diu和dil分别代表di个离散点曲线的上、下边界，δd为事先设定的较小的值，为事先设定的上、下边界条件； 最后，根据代价函数的结果的最小值，得到离散化的dt曲线作为横向路径； 步骤5、通过计算纵向路径的代价函数和横向路径的代价函数的和，得到换道车辆路径规划的最优解； 步骤6、换道车辆将自己的变道意图及规划的路径信息发送给相邻车辆； 步骤7.相邻车辆构造纵向位移-时间曲线函数，并通过计算纵向路径的代价函数求解纵向位移-时间曲线函数，得到纵向路径的规划； 步骤8.将计算出的最小代价与预先设定的阈值进行比较，当代价小于阈值时即同意换道车辆的换道请求。

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