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龙图腾网获悉同济大学申请的专利一种融合车辆动力学约束的风险换道场景泛化生成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：CN121598114B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27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：202610113412.9，技术领域涉及：G06F18/23；该发明授权一种融合车辆动力学约束的风险换道场景泛化生成方法是由张培志;邵晨;张心睿;黄军鹏;田梦杰;冯浩杰;熊璐设计研发完成，并于2026-01-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种融合车辆动力学约束的风险换道场景泛化生成方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种融合车辆动力学约束的风险换道场景泛化生成方法，基于车辆换道轨迹序列利用融合动力学约束TimeGAN模型生成测试场景数据，且模型的训练方法为：对换道场景轨迹数据进行换道风格的聚类分析构建训练数据集；构建车辆控制动力学模型、车辆换道稳定性约束以及车辆执行器能力约束；利用训练数据集对TimeGAN进行训练，且在训练过程引入综合损失函数进行模型参数更新；综合损失函数动力学约束损失函数，基于车辆控制动力学模型、车辆换道稳定性约束和车辆执行器能力约束构建动力学模型。与现有技术相比，本发明能够生成兼顾换道风格真实性与接近临界但可控的对抗强度的车辆换道测试场景。

本发明授权一种融合车辆动力学约束的风险换道场景泛化生成方法在权利要求书中公布了：1.一种融合车辆动力学约束的风险换道场景泛化生成方法，其特征在于，所述的方法基于车辆换道轨迹序列利用融合动力学约束TimeGAN模型生成测试场景数据，所述的融合动力学约束TimeGAN模型的训练方法包括： 获取换道场景轨迹数据，对所述的换道场景轨迹数据进行换道风格的聚类分析，基于聚类分析结果构建训练数据集； 在Frenet坐标系下构建车辆控制动力学模型，并构建车辆换道稳定性约束以及车辆执行器能力约束；所述的车辆换道稳定性约束包括质心侧偏角约束和横摆角速度约束；所述的横摆角速度约束的方法为： 在小角度假设下，计算车辆质心侧偏角变化率，其表达式为： ； 其中，表示车辆质心侧偏角变化率；表示后轮侧向力；表示前轮侧向力；表示车辆总质量；表示车辆纵向速度；表示横摆角速度； 令所述的车辆质心侧偏角变化率为零，计算车辆行驶过程的稳态横摆角速度，为： ； 表示稳态横摆角速度； 当车辆无纵向滑移时，轮胎纵向力为零，则车辆侧向力极限为，基于所述的车辆侧向力极限和稳定横摆角速度计算横摆角速度极限边界，为： ； 表示横摆角速度极限边界值；表示路面附着系数；表示重力加速度； 构建所述的质心侧偏角约束的方法为： 构建车辆质心侧偏角和后轮侧偏角之间的关系函数，为： ； 其中，表示后轮侧偏角；表示车辆横向速度；表示后轴轴距；表示横摆角速度；表示车辆纵向速度；表示车辆质心侧偏角； 基于Pacejka轮胎模型，在纯侧偏工况下，构建轮胎最大侧向力函数为： ； 表示轮胎最大侧向力；表示路面附着系数；表示轮胎法向载荷； 对所述的轮胎最大侧向力函数在小侧偏角区域进行线性化，则有： ； 其中，表示轮胎侧向力；表示后轮等效侧偏刚度；所述的小侧偏角区域是指车辆质心侧偏角小于侧偏角阈值的区域； 当车辆产生最大侧向力时的后轮近似极限侧偏角为： ； 其中，表示后轮近似极限侧偏角；表示路面附着系数；表示重力加速度；表示车辆总质量；表示前轴轴距；表示后轴轴距； 基于所述的后轮近似极限侧偏角，计算质心侧偏角极限边界，为： ； 其中，表示质心侧偏角极限边界； 所述的车辆执行器能力约束包括： 前轮最大转角约束，即前轮转角的绝对值小于或等于前轮转角最大值； 纵向车速约束，即车辆在任意路径点的纵向速度均为小于等于最大纵向速度的非零值； 加速度约束，即车辆在任意路径点的纵向加速度值位于最大制动加速度和最大驱动加速度之间；且所述的最大制动加速度小于最大驱动加速度； 利用所述的训练数据集对TimeGAN进行训练，且在训练过程中基于综合损失函数进行模型参数更新，得到融合动力学约束TimeGAN模型；所述的综合损失函数包括重建损失函数、对抗损失函数、监督损失函数和动力学约束损失函数；基于所述的车辆控制动力学模型和重建车辆换道轨迹构建动力学约束损失函数的跟踪损失项，基于所述的车辆换道稳定性约束和车辆执行器能力约束构建下限约束集合和上限约束集合，基于所述的下限约束集合和上限约束集合构建动力学约束损失函数的下限约束损失项和上限约束损失项； 所述的动力学约束损失函数为： ； 其中，表示动力学约束损失函数；表示跟踪损失项；表示总时长；表示第t+1时刻的重建车辆换道轨迹；表示车辆控制动力学模型；表示第t时刻的重建车辆换道轨迹；表示重建车辆控制动力学模型的控制输入；表示下限约束损失项；表示上限约束损失项；表示约束惩罚系数；和均分别表示下限约束集合和上限约束集合，对于有： ； 表示t时刻的重建前轮转角；表示前轮转角最大值；表示前轮转角下限值；表示最大制动加速度；表示t时刻的重建纵向加速度；表示纵向加速度下限值；表示t时刻的重建车辆纵向速度；表示车辆纵向速度下限值；表示车辆横向速度最小值；表示t时刻的重建车辆横向速度；表示车辆横向速度下限值； 对于有： ； 表示前轮转角上限值；表示最大驱动加速度；表示纵向加速度上限值；表示车辆纵向速度上限值；表示车辆纵向速度最大值；表示车辆横向速度最大值；表示车辆横向速度上限值。

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