随着计算机技术与信息技术的发展,自动驾驶车辆受到了越来越多的关注。自动驾驶车辆在解决交通安全、交通拥堵等问题起着至关重要的作用,是汽车行业的重要发展方向。近年来,自动驾驶技术也取得了一定的成果,但是要想实现在真实道路环境中安全高效行驶,还依然面临着很多难题。自动驾驶在发展过程中,必然会经历由人类驾驶和自动驾驶车辆的混合驾驶环境,过渡至完全自动驾驶环境。车辆换道算法是自动驾驶车辆决策规划模块中的基本算法,对驾驶安全具有重要意义。因此,对于换道问题的研究,也要分别对两种驾驶环境分别进行讨论。无论是混合驾驶环境还是全自动驾驶环境,换道车辆与目标车道后车之间的冲突都是换道研究中的一个重要问题。目前尚未有针对完全自动驾驶环境下换道车辆和目标车道后车之间发生冲突时如何进行解决的相关模型,混合驾驶环境下该问题也缺乏全面的研究。本文以换道过程中的车辆冲突问题为研究对象,提出了耦合博弈论和运动学的模型方法来研究车辆换道中自动驾驶车辆的决策问题,分别针对完全自动驾驶和手自动混合驾驶两种不同的驾驶环境,建立两种不同的自动驾驶换道模型。完全自动驾驶环境下,设计了完全自动驾驶环境下换道车辆与目标车道后车的车辆换道-避让决策规则。该规则首先制定换道博弈的发生条件准则;其次考虑换道过程中车辆的收益,使用运动学方法推演出不同策略组合下对应的收益值;然后求解出两车最终策略以及每种策略下相应的纵向加速度;最后,两车使用各自的策略行驶,避免了换道冲突中的安全隐患。混合驾驶环境下,论文首先建立了基于策略的多步动态换道博弈框架;其次考虑自动驾驶换道过程中车辆的收益;然后,提出了自动驾驶嵌套换道博弈算法求解换道车辆的策略以及该策略下对应的纵向加速度,目标车道后车则使用人类车辆策略和加速度模型来进行求解;最后,两车使用多步动态换道博弈框架进行博弈,直至满足换道终止条件。结果表明,在完全自动驾驶换道环境下,本文设计的模型解决了换道车辆与目标车道后车之间的冲突问题。使两车在出现冲突时,能够在按照本文设计的车辆换道-避让决策规则选择各自的策略,在保证安全性和公平性的基础上解决了两车的冲突;在混合驾驶环境下,本文设计的自动驾驶嵌套博弈算法可以实现使自动驾驶车辆在不满足换道条件的情况下,通过与目标车道上的人类车辆进行多次博弈,主动争取换道空间,在保证双方车辆安全性的基础上实现一定概率的换道。此外,本文提出的混合驾驶环境下基于策略的换道博弈框架,不仅能够保证自动驾驶车辆在与人类车辆进行换道博弈中的安全性,还真实的体现了混合驾驶换道过程中换道车辆与目标车道后车的动态博弈过程。