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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利一种交叉口进口道自动驾驶车辆极限换道轨迹的确定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：CN115593431B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-10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：202211102572.1，技术领域涉及：B60W60/00；该发明授权一种交叉口进口道自动驾驶车辆极限换道轨迹的确定方法是由宗芳;董倩薇;唐明;秦英卓;岳圣;李宇暄;石佩鑫;吴欢设计研发完成，并于2022-09-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种交叉口进口道自动驾驶车辆极限换道轨迹的确定方法在说明书摘要公布了：本发明专利公开了一种交叉口进口道自动驾驶车辆极限换道轨迹的确定方法。具体方法主要包括三个步骤：一、生成基于五次多项式的换道轨迹集；二、考虑车辆动力学约束对换道轨迹集进行优化；三、遍历换道起点位置，确定极限换道起点及其对应的极限换道轨迹。本发明专利考虑车辆自身条件约束和道路条件约束，提出交叉口进口道自动驾驶车辆极限换道轨迹的确定方法，为自动驾驶车辆提供了极限换道轨迹的预警，从而提高驾驶安全性、换道成功率和通行效率。

本发明授权一种交叉口进口道自动驾驶车辆极限换道轨迹的确定方法在权利要求书中公布了：1.一种交叉口进口道自动驾驶车辆极限换道轨迹的确定方法，包括如下步骤： 步骤一、生成基于五次多项式的换道轨迹集： 步骤1.1建立Frenet坐标系： 定义换道前自动驾驶车辆所在车道为原车道，以下将自动驾驶车辆简称为车辆，以原车道的中心线为参考线，以车辆自身为原点，分别以参考线的切向量s和参考线的法向量d所在直线为坐标轴建立Frenet坐标系，定义参考线的切向量s方向为纵向，参考线的法向量d方向为横向； 步骤1.2建立并求解基于五次多项式的换道轨迹模型： 在Frenet坐标系下分别建立纵向位移和横向位移关于换道过程中某一时刻t的五次多项式函数st和dt： 其中，pk、qk是时刻t的系数，k＝0,1,2,3,4,5； 求解纵向位移关于时刻t的函数st，对st进行两次求导分别得到纵向速度和纵向加速度关于时刻t的函数和 将换道开始时刻t＝0和此时车辆的纵向位置s0、纵向速度和纵向加速度分别带入上式求得p0＝s0、和 将五次多项式函数st写成如下矩阵形式： 以交叉口进口道导向车道线远离交叉口方向的端点位置为参考确定换道结束时刻t＝T车辆的纵向位置sT，定义交叉口进口道限速为vlimit，车辆最大加速度为amax，将交叉口进口道限速的纵向分量vlimit,s和车辆最大加速度的纵向分量amax,s分别作为换道结束时刻车辆的纵向速度和纵向加速度，再将换道结束时刻车辆的纵向位置sT、纵向速度vlimit,s和纵向加速度amax,s代入上面的矩阵中求得p3、p4和p5； 求解横向位移关于时刻t的函数dt，对dt进行两次求导分别得到横向速度和横向加速度关于时刻t的函数和 将换道开始时刻t＝0和此时车辆的横向位置d0、横向速度和横向加速度分别带入上式求得q0＝d0、和 将五次多项式函数dt写成如下矩阵形式： 以交叉口进口道导向车道线远离交叉口方向的端点位置为参考确定换道结束时刻车辆的横向位置dT，将交叉口进口道限速的横向分量vlimit,d和车辆最大加速度的横向分量amax,d分别作为换道结束时刻车辆的横向速度和横向加速度，再将换道结束时刻车辆的横向位置dT、横向速度vlimit,d和横向加速度amax,d代入上面的矩阵中求得q3、q4和q5； 最后，以0.2秒为时间步长将换道结束时刻T取为[3秒，10秒]，生成换道轨迹集； 步骤二、考虑车辆动力学约束对换道轨迹集进行优化： 加入车辆动力学约束，优化步骤一所生成的换道轨迹集： 速度约束：换道过程中车辆的速度vt不大于交叉口进口道限速，即0≤vt≤vlimit；加速度约束：换道过程中车辆的加速度at不大于车辆最大加速度amax，不小于车辆最大减速度a-max，即a-max≤at≤amax；横向加速度约束：换道过程中车辆的横向加速度应保证车辆不发生侧滑和侧倾，即其中B为车辆轮距，单位：cm，hg为质心高度，单位：cm，hr为侧倾中心高度，单位：cm，g为重力加速度，为车辆侧倾率，单位：radg，为路面附着系数； 步骤三、遍历换道起点位置，确定极限换道起点及其对应的极限换道轨迹： 将交叉口进口道可跨越同向车道线分界线的区域称为可换道区域，以0.1秒为时间步长，在可换道区域内，从步骤一中所代入的换道开始时刻的车辆位置s0,d0向交叉口方向遍历换道起点位置，直到步骤二所得到的换道轨迹集中只剩下一条轨迹时停止遍历，遍历停止时的换道起点即为极限换道起点，其对应的轨迹为极限换道轨迹； 跨越两条车道以上的换道操作需要分多次进行计算，每次仅可换道至相邻车道，每次确定极限换道起点及极限换道轨迹时均重复步骤一至三。

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