基于风险势场的人机共驾换道行为博弈策略

张智; 曲大义; 王可栋; 胡星辰; 崔善柠

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.1016

广西大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (05) : 1016 -1028. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.1016

基于风险势场的人机共驾换道行为博弈策略

张智, 曲大义, 王可栋, 胡星辰, 崔善柠

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摘要

为了提升道路交通运行效率和安全性，针对单向双车道三车交互场景，剖析多车系统人机共驾车辆的换道行为特性，对应设计双驾双控系统；引入车辆风险势场模型量化换道风险，预测人机共驾换道意图与行驶轨迹，基于博弈论建立换道博弈模型，以舒适性和安全性为目标，求解博弈收益函数纳什均衡策略，实现换道行为收益最大化。采用Carsim和MATLAB联合仿真，对比分析人机共驾、人工驾驶及无人驾驶模式车辆换道效率与安全性。仿真结果表明，人机共驾模式换道效率高于人工驾驶，与无人驾驶接近，碰撞次数最少且换道成功率达98%。基于风险势场的人机共驾换道行为博弈策略系统考虑了多车运行效率和换道的安全性，可有效缓解交通拥堵，并提高行车安全性。