车道变换是自动驾驶车辆研究中最常见的车辆驾驶行为，驾驶者不当及错误的换道操作在很大程度上会影响道路交通车辆的运行效率及安全，造成交通事故的频繁发生。对自动驾驶车辆换道轨迹进行规划研究，能够使换道操作更加安全、准确、及时，对于提高车辆换道效率、减少交通事故、推动自动驾驶车辆技术的发展具有重大意义。
　　首先，对自动驾驶车辆换道场景进行分析，将其划分为强制换道和自由换道，由此对车辆换道特性进行分析，研究自动驾驶车辆换道的整个过程，对自动驾驶车辆换道的安全距离模型进行构建，同时建立车辆运动学和动力学模型，对自动驾驶车辆换道轨迹规划的研究进行前期铺垫。
　　其次，对高速公路车辆轨迹数据进行处理分析，得到平滑的车辆行驶轨迹数据；并提取出车辆换道过程中的换道轨迹，绘制换道轨迹时空图，对车辆换道过程中的车辆速度、加速度和车头间距等换道基本信息进行了分析。
　　再次，分析车辆换道轨迹研究的六种基本模型，详细说明了每个模型的基本特性，同时将这六种换道轨迹模型进行对比，考虑到多项式换道轨迹模型多次可导，曲率连续，且加速度初始值从零开始，因此选用多项式换道轨迹模型作为本文研究换道轨迹的基本模型；基于车辆防撞算法和防侧翻算法建立自动驾驶车辆模型的安全约束，建立目标函数寻找最优车辆换道轨迹，对生成的自动驾驶车辆换道轨迹进行验证，确保换道模型的安全性和实用性。
　　最后，考虑车辆自身运行环境、外界道路和交通场景，对自动驾驶车辆进行车辆模型、道路模和事件模型详细的仿真模型搭建，利用Matlab/Simulink和CarSim软件对自动驾驶车辆换道进行仿真；结合换道轨迹数据信息和换道轨迹规划模型信息，将计算结果导入CarSim软件对自动驾驶车辆换道进行四种不同场景的仿真分析，对比仿真轨迹与规划轨迹的误差信息，证明本文所设计自动驾驶车辆自动变化轨迹方法的有效性。