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资料介绍

智能汽车自动驾驶系统基于强化学习的自适应巡航控制策略

摘要:基于强化学习的自适应巡航控制策略通过学习人类驾驶行为,实现更加拟人化、更高效的跟车控制。本文系统分析了强化学习在ACC控制中的应用,涵盖状态空间设计、动作空间设计、奖励函数构造、训练环境搭建以及仿真到实车的迁移,深入探讨了强化学习ACC与传统ACC的性能对比与工程实现。

一、引言

自适应巡航控制ACC是智能驾驶最基础的功能之一,传统的ACC控制采用PID控制或模型预测控制,基于固定的控制策略调节车辆速度与跟车距离。然而,传统的ACC控制策略存在控制参数固定、对复杂场景适应性不足的问题,在拥堵跟车、目标车频繁变道等场景中可能表现出不够平滑或不够高效。基于强化学习的ACC控制策略通过与环境的交互学习,从人类驾驶数据中学习跟车策略,实现更加拟人化、更高效的跟车控制。2026年,基于强化学习的ACC控制策略已在部分量产车型中应用,在拥堵跟车场景中展现出优于传统ACC的表现。

二、状态空间设计

2.1 状态变量

强化学习ACC的状态空间需要包含跟车所需的所有信息。基本状态变量包括本车速度、前车速度、相对距离、相对速度。扩展状态变量包括前车加速度、本车加速度、本车与前车的速度比等。

2.2 状态归一化

状态变量的量纲不同,需要进行归一化处理,使各状态变量的数值范围一致,便于神经网络的训练。归一化通过统计训练数据的均值与方差,将状态变量归一化到零均值、单位方差的范围。


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